JP6231770B2 - Deposition equipment - Google Patents
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Description
本発明は、成膜装置並びにそれを用いる成膜方法または積層膜若しくは発光素子の作製方法、またはそれに用いるシャドーマスクのクリーニング方法に関する。 The present invention relates to a film forming apparatus, a film forming method using the same, a method for manufacturing a laminated film or a light emitting element, or a method for cleaning a shadow mask used therefor.
被成膜体の表面に向けて成膜材料を噴出し、成膜材料を成膜する装置が知られている。例えば、成膜材料が充填された蒸着源が納められた成膜室を有し、当該成膜室の内部で、気化した成膜材料を蒸着源から噴出させて、被成膜体の表面に成膜する成膜装置（蒸着装置ともいう）が知られている。 2. Description of the Related Art An apparatus for forming a film forming material by ejecting a film forming material toward the surface of an object to be formed is known. For example, a deposition chamber filled with a deposition material filled with a deposition material is provided, and the vaporized deposition material is ejected from the deposition source inside the deposition chamber to be on the surface of the deposition target. A film forming apparatus (also referred to as a vapor deposition apparatus) for forming a film is known.
成膜装置は、成膜材料を効率良く利用できるものが好ましい。例えば、成膜材料が噴出する方向に指向性を有する蒸着源を、被成膜体に近づけて走査しながら成膜する成膜装置が知られている。この成膜装置によれば、被成膜体の表面以外（例えば、成膜室の内壁、蒸着源近傍に設けられた仕切り板等）に、成膜材料の一部が意図せず付着して、無駄に消費されてしまうのを防ぐことができる。 The film forming apparatus is preferably one that can efficiently use the film forming material. For example, a film forming apparatus that forms a film while scanning a vapor deposition source having directivity in the direction in which the film forming material is ejected close to the film formation target is known. According to this film forming apparatus, a part of the film forming material unintentionally adheres to other than the surface of the film formation target (for example, the inner wall of the film forming chamber, the partition plate provided in the vicinity of the evaporation source, etc.) It is possible to prevent wasteful consumption.
また、被成膜体の表面以外に付着する成膜材料を含む膜は、成膜が繰り返される度に厚くなり、その一部がなんらかの原因（例えば、膜の内部に発生する応力等）により剥離し、膜状や粉状の物質（ゴミともいう）となって、成膜室の内部に拡散してしまう場合がある。このような、膜状や粉状の物質は、被成膜体に付着して、そこに成膜される膜の品質を低下し、不良を発生する原因となる。 In addition, a film containing a film forming material that adheres to a surface other than the surface of the film to be formed becomes thicker every time the film is formed, and a part thereof is peeled off due to some cause (for example, stress generated in the film) However, it may become a film-like or powdery substance (also referred to as dust) and diffuse into the film formation chamber. Such a film-like or powdery substance adheres to the film-forming body, lowers the quality of the film formed thereon, and causes defects.
上述した膜状や粉状の物質の発生を抑制するために、成膜室内にプラズマを発生させて、内壁等に付着する成膜材料を取り除く手段、またはマスクのクリーニング方法についての発明が特許文献１に開示されている。 In order to suppress the generation of the above-described film-like or powdery substances, a patent document discloses an invention for means for removing a film-forming material attached to an inner wall or the like by generating plasma in a film-forming chamber or a mask cleaning method. 1 is disclosed.
また、被成膜体の表面に島状の膜を形成する方法として、シャドーマスク法が知られている。シャドーマスク法は、開口部が設けられたシャドーマスクを、被成膜体の蒸着源側の表面に近くに配置して成膜を行う方法である。この方法によれば、その開口部の形状が反映された島状の膜を、被成膜体の表面に形成できる。 Further, a shadow mask method is known as a method for forming an island-shaped film on the surface of a deposition target. The shadow mask method is a method of forming a film by disposing a shadow mask provided with an opening close to the surface of the deposition target on the vapor deposition source side. According to this method, an island-like film reflecting the shape of the opening can be formed on the surface of the deposition target.
また、マスクに付着した成膜材料をクリーニングするために、プラズマ発生手段により、プラズマを成膜室内に発生させ、マスクに付着した成膜材料を気化させて成膜室外に排気する方法についての発明が特許文献２に開示されている。 In addition, the present invention relates to a method for generating a plasma in a film forming chamber by a plasma generating means to vaporize the film forming material adhering to the mask and exhausting it outside the film forming chamber in order to clean the film forming material attached to the mask. Is disclosed in Patent Document 2.
シャドーマスクを用いる連続成膜装置の一例として、二重真空部屋を備える構成が特許文献３に開示されている。当該連続成膜装置が備える二重真空部屋の一方は、被成膜体が積載されたキャリアが搬送される部屋であり、他方はキャリアおよびシャドーマスクが戻し搬送され、洗浄に利用される部屋である。 As an example of a continuous film forming apparatus using a shadow mask, a configuration including a double vacuum chamber is disclosed in Patent Document 3. One of the double vacuum chambers provided in the continuous film forming apparatus is a room in which a carrier loaded with film formation objects is transported, and the other is a room in which carriers and shadow masks are transported back and used for cleaning. is there.
一の膜を成膜するための成膜材料を噴出する蒸着源が成膜室または成膜領域ごとに設けられる連続成膜装置を用いて積層する膜の数を増やすには、その装置に設ける成膜室または成膜領域の数を増やす必要がある。その結果、積層できる膜の数が多い成膜装置ほど大型化し、その占有面積も大きくなる。 In order to increase the number of films to be stacked using a continuous film forming apparatus in which a deposition material for ejecting a film forming material for forming one film is provided for each film forming chamber or film forming region, the film forming material is provided in the apparatus. It is necessary to increase the number of film formation chambers or film formation regions. As a result, the larger the number of films that can be stacked, the larger the size and the larger the occupied area.
大規模な高額な装置であるほど高い稼働率が望まれる。多数の成膜室または成膜領域が設けられた成膜装置を用いて、少数の膜を積層する場合がある。このような方法で一部の成膜室のみを使って当該成膜装置の稼働率を高めても、成膜室または成膜領域ごとにみると、その稼働率は低く、結果として非経済的である。 Larger and more expensive devices are expected to have higher availability. In some cases, a small number of films are stacked by using a film formation apparatus provided with a large number of film formation chambers or film formation regions. Even if the operating rate of the film forming apparatus is increased by using only a part of the film forming chambers in this way, the operating rate is low when viewed for each film forming chamber or film forming region. It is.
また、プラズマを照射してシャドーマスクに付着した成膜材料を気化させる場合、その除去速度が遅いと、作業効率や経済効率が低下してしまう。例えば、成膜装置の成膜速度より成膜材料を除去する速度が遅い場合、使用済みのシャドーマスクが累積していく速度が、使用されたシャドーマスクを再生する速度を上回ってしまう。その結果、使用済みのシャドーマスクの管理が煩雑になってしまう。また、製造工程において予備のシャドーマスクを多数準備しておく必要等が生じてしまう。 In addition, when the film forming material attached to the shadow mask is vaporized by irradiating with plasma, if the removal speed is low, the work efficiency and the economic efficiency are lowered. For example, when the film removal material removal speed is slower than the film formation speed of the film formation apparatus, the speed at which the used shadow mask accumulates exceeds the speed at which the used shadow mask is regenerated. As a result, the management of the used shadow mask becomes complicated. Further, it becomes necessary to prepare a large number of spare shadow masks in the manufacturing process.
本発明の一態様は、このような技術的背景のもとでなされたものである。したがって、成膜装置に設けられた成膜室または成膜領域の稼働率の低下を抑制しながらも、連続して積層する膜の数を柔軟に変えることができる成膜装置を提供することを課題の一とする。または、連続して積層する膜の数を柔軟に変えることができる積層膜の作製方法を提供することを課題の一とする。または、発光素子の作製方法を提供することを課題の一とする。 One embodiment of the present invention has been made under such a technical background. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a film forming apparatus capable of flexibly changing the number of films to be continuously stacked while suppressing a decrease in the operating rate of a film forming chamber or a film forming region provided in the film forming apparatus. One of the issues. Another object is to provide a method for manufacturing a stacked film in which the number of continuously stacked films can be flexibly changed. Another object is to provide a method for manufacturing a light-emitting element.
また、シャドーマスクを用いた成膜と、当該シャドーマスクに付着した成膜材料を除去できる成膜装置を提供することを課題の一とする。または、シャドーマスクを用いた成膜方法と、当該シャドーマスクに付着した成膜材料を除去する方法を提供することを課題の一とする。 Another object is to provide a film formation apparatus using a shadow mask and a film formation apparatus capable of removing a film formation material attached to the shadow mask. Another object is to provide a film formation method using a shadow mask and a method for removing a film formation material attached to the shadow mask.
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、連続して多数の膜を成膜できる成膜装置に設けられる複数の成膜室に着目して創作されたものである。そして、本明細書に例示される構成を備える成膜装置に想到した。 In order to solve the above problems, one embodiment of the present invention has been created by focusing on a plurality of film formation chambers provided in a film formation apparatus capable of continuously forming a large number of films. Then, the inventors have arrived at a film forming apparatus having the configuration exemplified in this specification.
本発明の一態様の成膜装置は、連結室と、連結室に被成膜体を供給する搬入室と、連結室に一方の開口部が接続される成膜室と、成膜室の他方の開口部が接続される受渡室と、受渡室から被成膜体を回収する搬出室と、受渡室に一方の開口部が接続される除去室と、を備える処理ユニットを、複数有するものである。そして、一の処理ユニットの連結室は、他の処理ユニットの除去室の他方の開口部と接続されている。 A film formation apparatus of one embodiment of the present invention includes a connection chamber, a carry-in chamber that supplies a deposition target to the connection chamber, a film formation chamber in which one opening is connected to the connection chamber, and the other of the film formation chambers A plurality of processing units, each having a delivery chamber to which the opening is connected, a carry-out chamber for collecting the film-forming body from the delivery chamber, and a removal chamber to which one opening is connected to the delivery chamber. is there. The connection chamber of one processing unit is connected to the other opening of the removal chamber of another processing unit.
また、本発明の一態様は、プラズマを用いてシャドーマスクから成膜材料を除去する際の、プラズマ源に対するシャドーマスクの位置に着目して創作されたものである。 Another embodiment of the present invention is created by focusing on the position of the shadow mask with respect to the plasma source when the film formation material is removed from the shadow mask using plasma.
本発明の一態様の成膜装置は、成膜室、除去室、成膜室と除去室の間に互いに離れて設けられた２つの仕切り弁並びにシャドーマスク搬送機構を有する。成膜室は蒸着源を、除去室は平行平板型のプラズマ源および当該プラズマ源の上部電極と下部電極の間に設けられたシャドーマスク・ステージを備える。そして、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを、シャドーマスク搬送機構が移動して、被成膜体に成膜する成膜モードと、シャドーマスク・ステージが、シャドーマスクを上部電極と下部電極の間に支持した状態で、プラズマ源がシャドーマスクにプラズマを照射するクリーニングモードと、を有するものである。 The film formation apparatus of one embodiment of the present invention includes a film formation chamber, a removal chamber, two gate valves provided apart from each other between the film formation chamber and the removal chamber, and a shadow mask transfer mechanism. The film forming chamber includes an evaporation source, and the removal chamber includes a parallel plate type plasma source and a shadow mask stage provided between an upper electrode and a lower electrode of the plasma source. Then, the shadow mask in a state where the deposition target is superimposed is moved by the shadow mask transport mechanism, and a deposition mode in which the deposition target is deposited on the deposition target, the shadow mask stage, and the shadow mask as the upper electrode. The plasma source has a cleaning mode in which the shadow mask is irradiated with plasma while being supported between the lower electrodes.
すなわち、本発明の一態様は、除去室と、除去室に互いに離れて接続される第１の仕切り弁と第２の仕切り弁と、第１の仕切り弁と第２の仕切り弁と接続される成膜室と、成膜室内に設けられた蒸着源と、除去室内に設けられた平行平板型のプラズマ源と、プラズマ源の上部電極と下部電極の間に設けられたシャドーマスク・ステージと、被成膜体と被成膜体の一部を覆うシャドーマスクを重ね合わせた状態で、前記蒸着源から成膜材料が噴出する領域を移動するシャドーマスク搬送機構と、を有する成膜装置である。加えて、当該成膜装置は、シャドーマスク搬送機構が、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを移動して、蒸着源が噴出する成膜材料を被成膜体に成膜する成膜モードと、シャドーマスク・ステージが、上部電極側にシャドーマスクを支持した状態で、プラズマ源がシャドーマスクにプラズマを照射するクリーニングモードと、を有する。 That is, according to one embodiment of the present invention, the removal chamber, the first gate valve and the second gate valve connected to the removal chamber apart from each other, and the first gate valve and the second gate valve are connected. A film forming chamber; a vapor deposition source provided in the film forming chamber; a parallel plate type plasma source provided in the removal chamber; a shadow mask stage provided between the upper electrode and the lower electrode of the plasma source; A film forming apparatus having a shadow mask transport mechanism that moves a region where a film forming material is ejected from the vapor deposition source in a state where a film forming body and a shadow mask that covers a part of the film forming body are overlapped with each other. . In addition, in the deposition apparatus, the shadow mask transport mechanism moves the shadow mask in a state where the deposition target is superimposed, and deposits the deposition material ejected by the evaporation source on the deposition target. A film mode and a cleaning mode in which the shadow mask stage supports the shadow mask on the upper electrode side and the plasma source irradiates the shadow mask with plasma.
この成膜装置を用いると、シャドーマスクを用いて、成膜モードで被成膜体に成膜し、使用済みのシャドーマスクを第１の仕切り弁を通って成膜室から除去室に搬出して、クリーニングモードでシャドーマスクに付着した成膜材料を除去できる。さらに、成膜材料が除去されたシャドーマスク（再生されたシャドーマスクともいう）を第２の仕切り弁を通って除去室から成膜室に搬入して、再度使用することができる。その結果、成膜装置からシャドーマスクを取り出すことなく成膜とクリーニングを繰り返すことができ、成膜装置の外でシャドーマスクにゴミ等が付着することがない。また、シャドーマスクに付着した成膜材料から膜状や粉状の物質が発生するのを防ぐことができる。そして、シャドーマスクを用いた成膜と、当該シャドーマスクに付着した成膜材料を除去できる成膜装置を提供できる。 When this film forming apparatus is used, a shadow mask is used to form a film on an object to be formed in the film forming mode, and the used shadow mask is transferred from the film forming chamber to the removal chamber through the first gate valve. Thus, the film deposition material attached to the shadow mask can be removed in the cleaning mode. Furthermore, the shadow mask from which the film formation material has been removed (also referred to as a regenerated shadow mask) can be carried into the film formation chamber from the removal chamber through the second gate valve and used again. As a result, film formation and cleaning can be repeated without removing the shadow mask from the film formation apparatus, and dust or the like does not adhere to the shadow mask outside the film formation apparatus. Further, generation of a film-like or powdery substance from the film-forming material attached to the shadow mask can be prevented. Further, it is possible to provide a film formation apparatus that can form a film using a shadow mask and remove a film formation material attached to the shadow mask.
また、本発明の一態様は、除去室と、除去室に互いに離れて接続される第１の仕切り弁と第２の仕切り弁と、第１の仕切り弁と第２の仕切り弁と接続される成膜室と、成膜室内に設けられた蒸着源と、除去室内に設けられたプラズマ源と、プラズマ源が照射するプラズマが照射されるようにシャドーマスクを支持するシャドーマスク・ステージと、被成膜体と被成膜体の一部を覆うシャドーマスクを重ね合わせた状態で、蒸着源から成膜材料が噴出する領域を移動するシャドーマスク搬送機構と、を有する成膜装置である。加えて、当該成膜装置は、シャドーマスク搬送機構が、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを移動して、蒸着源が噴出する成膜材料を被成膜体に成膜する成膜モードと、シャドーマスク・ステージが、上部電極側にシャドーマスクを支持した状態で、プラズマ源がシャドーマスクにプラズマを照射するクリーニングモードと、を有する。さらに、シャドーマスクが除去室内を搬送される距離が、当該シャドーマスクが成膜室内を搬送される距離に比べて短い。 One embodiment of the present invention is connected to a removal chamber, a first gate valve and a second gate valve that are connected to the removal chamber apart from each other, and a first gate valve and a second gate valve. A deposition chamber; a deposition source provided in the deposition chamber; a plasma source provided in the removal chamber; a shadow mask stage that supports the shadow mask so that plasma irradiated by the plasma source is irradiated; A film forming apparatus having a shadow mask transport mechanism that moves a region where a film forming material is ejected from a vapor deposition source in a state where a film forming body and a shadow mask that covers a part of the film forming body are overlapped. In addition, in the deposition apparatus, the shadow mask transport mechanism moves the shadow mask in a state where the deposition target is superimposed, and deposits the deposition material ejected by the evaporation source on the deposition target. A film mode and a cleaning mode in which the shadow mask stage supports the shadow mask on the upper electrode side and the plasma source irradiates the shadow mask with plasma. Further, the distance that the shadow mask is transported in the removal chamber is shorter than the distance that the shadow mask is transported in the deposition chamber.
上記本発明の一態様の成膜装置は、シャドーマスクが除去室内を搬送される距離が、シャドーマスクが成膜室内を搬送される距離に比べて短い。例えば、成膜室がコの字型、Ｕ字型、Ｖ字型またはＳ字型等であって、シャドーマスクが屈曲した経路を搬送される。除去室は、互いに離れて設けられ、いずれも成膜室と接続される２つの仕切り弁を備え、成膜室に比べて短いシャドーマスクの搬送経路を有するものである。これにより、成膜装置の占有面積（フットプリントともいう）を抑制することができる。 In the film formation apparatus of one embodiment of the present invention, the distance that the shadow mask is transported in the removal chamber is shorter than the distance that the shadow mask is transported in the film formation chamber. For example, the deposition chamber is U-shaped, U-shaped, V-shaped, S-shaped, or the like, and is transported through a path in which the shadow mask is bent. The removal chamber is provided apart from each other and includes two gate valves connected to the film formation chamber, and has a shorter shadow mask transport path than the film formation chamber. Thereby, the occupation area (also referred to as a footprint) of the film forming apparatus can be suppressed.
また、本発明の一態様は、シャドーマスク・ステージが、上部電極側に絶縁性の支持部材を備える。そして、当該支持部材がシャドーマスクを上部電極に接するように支持し、その状態で、プラズマ源が前記シャドーマスクにプラズマを照射するクリーニングモードを有する上記の成膜装置である。 In one embodiment of the present invention, the shadow mask stage includes an insulating support member on the upper electrode side. The support member supports the shadow mask so as to be in contact with the upper electrode, and in this state, the plasma source has the cleaning mode in which the shadow mask is irradiated with plasma.
上記本発明の一態様の成膜装置は、絶縁性の支持部材がシャドーマスクを平行平板型プラズマ源の上部電極に接するように支持した状態で、プラズマ源がプラズマを当該シャドーマスクに照射するクリーニングモードを含んで構成される。これにより、自己バイアス電圧によってイオンが大きく加速される領域にシャドーマスクが配置され、シャドーマスクに付着した成膜材料を除去する速度を高めることができる。 In the film formation apparatus of one embodiment of the present invention, the insulating support member supports the shadow mask so as to be in contact with the upper electrode of the parallel plate plasma source, and the plasma source irradiates the shadow mask with the plasma source. Consists of modes. Thus, the shadow mask is arranged in a region where ions are greatly accelerated by the self-bias voltage, and the speed of removing the film forming material attached to the shadow mask can be increased.
また、本発明の一態様は、プラズマを照射している状態で、上部電極とシャドーマスク・ステージが電気的に絶縁され、且つ上部電極から前記下部電極までの距離Ｄ１に比べて、前記上部電極と電位が等しい部分から接地されたシャドーマスク・ステージまでの距離Ｄ２が短く、Ｄ２がＤ１の０．５倍以下である上記の成膜装置である。 Further, according to one embodiment of the present invention, the upper electrode and the shadow mask stage are electrically insulated while being irradiated with plasma, and the upper electrode is compared with the distance D1 from the upper electrode to the lower electrode. In this film forming apparatus, the distance D2 from the portion having the same potential to the grounded shadow mask stage is short, and D2 is 0.5 times or less of D1.
上記本発明の一態様の成膜装置は、絶縁性の支持部材がシャドーマスクを平行平板型プラズマ源の上部電極に接するように支持した状態で、プラズマ源がプラズマを当該シャドーマスクに照射するクリーニングモードを含んで構成される。そして、上部電極とシャドーマスク・ステージは電気的に絶縁され、且つ上部電極から下部電極までの距離Ｄ１に比べて、上部電極と電位が等しい部分から、接地されたシャドーマスク・ステージまでの距離Ｄ２が短い。これにより、上部電極と電位が等しい部分とシャドーマスク・ステージの間での異常放電の発生が抑制され、安定してプラズマを生成できる。 In the film formation apparatus of one embodiment of the present invention, the insulating support member supports the shadow mask so as to be in contact with the upper electrode of the parallel plate plasma source, and the plasma source irradiates the shadow mask with the plasma source. Consists of modes. The upper electrode and the shadow mask stage are electrically isolated, and the distance D2 from the portion having the same potential as the upper electrode to the grounded shadow mask stage as compared to the distance D1 from the upper electrode to the lower electrode. Is short. As a result, the occurrence of abnormal discharge between the portion having the same potential as the upper electrode and the shadow mask stage is suppressed, and plasma can be generated stably.
また、本発明の一態様は、上部電極が、温度調節機構を備える上記の成膜装置である。 Another embodiment of the present invention is the above film formation apparatus in which the upper electrode includes a temperature adjustment mechanism.
上記本発明の一態様の成膜装置は、シャドーマスク・ステージに支持されたシャドーマスクが接する上部電極に、温度調節機構が設けられている。シャドーマスクと上部電極とが接する部分で、互いに熱が伝導するため、温度調節機構を用いてプラズマが照射されるシャドーマスクの温度を管理できる。これにより、温度上昇に伴う寸法の変化など、シャドーマスクの損傷を防ぐことができる。 In the film formation apparatus of one embodiment of the present invention, the temperature adjustment mechanism is provided on the upper electrode in contact with the shadow mask supported by the shadow mask stage. Since heat is conducted between the shadow mask and the upper electrode, the temperature of the shadow mask irradiated with plasma can be controlled using a temperature adjustment mechanism. Thereby, damage to the shadow mask, such as a change in dimensions accompanying a temperature rise, can be prevented.
また、本発明の一態様は、複数の除去室を有し、それぞれがシャドーマスク・ステージ、プラズマ源を、独立して備える上記の成膜装置である。 Another embodiment of the present invention is the above film formation apparatus including a plurality of removal chambers, each of which includes a shadow mask stage and a plasma source independently.
上記本発明の一態様の成膜装置は、独立してクリーニングモードを実施できる除去室を複数備える。これにより、複数の除去室において並行してシャドーマスクにプラズマを照射することが可能となる。その結果、複数のシャドーマスクから成膜材料を並行して除去できる。また、被成膜体への連続成膜を中断することなく、プラズマをシャドーマスクに照射する時間を長くできる。 The film formation apparatus of one embodiment of the present invention includes a plurality of removal chambers that can independently perform the cleaning mode. This makes it possible to irradiate the shadow mask with plasma in parallel in the plurality of removal chambers. As a result, the film forming material can be removed in parallel from the plurality of shadow masks. Further, the time for irradiating the shadow mask with plasma can be extended without interrupting continuous film formation on the film formation target.
また、本発明の一態様は、以下の４つのステップを有する上記の成膜装置を用いた成膜方法である。すなわち、シャドーマスクの開口部に被成膜体を重ね合わせる第１のステップを有する。続いて、シャドーマスク搬送機構を用いて、被成膜体が開口部に重ね合わされた状態のシャドーマスクを移動して、蒸着源が噴出する成膜材料を被成膜体に成膜する第２のステップを有する。続いて、第１の仕切り弁を通してシャドーマスクを除去室に搬出し、シャドーマスク・ステージが、上部電極側にシャドーマスクを支持した状態で、プラズマ源がシャドーマスクにプラズマを照射する第３のステップを有する。続いて、第２の仕切り弁を通してシャドーマスクを成膜室に搬入する第４のステップを有する。 Another embodiment of the present invention is a film formation method using the above film formation apparatus having the following four steps. That is, a first step of superimposing the film formation body on the opening of the shadow mask is provided. Subsequently, the shadow mask transport mechanism is used to move the shadow mask in a state where the deposition target is superimposed on the opening, and the deposition material ejected by the vapor deposition source is deposited on the deposition target. Steps. Subsequently, the shadow mask is carried out to the removal chamber through the first gate valve, and a third step in which the plasma source irradiates the shadow mask with plasma while the shadow mask stage supports the shadow mask on the upper electrode side. Have Then, it has a 4th step which carries a shadow mask into a film-forming chamber through a 2nd gate valve.
上記本発明の一態様の成膜方法は、シャドーマスクを使用して被成膜体に成膜する工程、当該シャドーマスクに付着した蒸着材料を除去して再生する工程を含む。これにより、第２のステップでシャドーマスクに付着した成膜材料を、第３のステップで除去できる。そして、第３のステップで再生されたシャドーマスクを再び第１のステップに適用することで、シャドーマスクを繰り返して利用できる。その結果、シャドーマスクを用いた成膜方法と、当該シャドーマスクに付着した成膜材料を除去する方法を提供できる。 The film formation method of one embodiment of the present invention includes a step of forming a film on a deposition target using a shadow mask, and a step of removing and regenerating a deposition material attached to the shadow mask. Thereby, the film-forming material adhering to the shadow mask in the second step can be removed in the third step. Then, by applying the shadow mask reproduced in the third step to the first step again, the shadow mask can be used repeatedly. As a result, a film formation method using a shadow mask and a method for removing a film formation material attached to the shadow mask can be provided.
また、本発明の一態様は、連結室と、連結室に被成膜体を供給する搬入室と、連結室に一方の開口部が接続される成膜室と、成膜室の他方の開口部が接続される受渡室と、受渡室から被成膜体を回収する搬出室と、受渡室に一方の開口部が接続される除去室と、シャドーマスク搬送機構と、を備える処理ユニットを、複数有する成膜装置である。 One embodiment of the present invention includes a connection chamber, a carry-in chamber that supplies a film formation object to the connection chamber, a film formation chamber in which one opening is connected to the connection chamber, and the other opening of the film formation chamber. A processing unit comprising: a delivery chamber to which a section is connected; a carry-out chamber for collecting the film-forming body from the delivery chamber; a removal chamber in which one opening is connected to the delivery chamber; and a shadow mask transport mechanism; A plurality of film forming apparatuses.
そして、一の処理ユニットの連結室は、環状に他の処理ユニットの除去室の他方の開口部と接続されている。また、連結室は、搬入室から供給される被成膜体を、他の処理ユニットの除去室の他方の開口部から供給されるシャドーマスクに重ね合わせて成膜室に供給する第１のモードと、他の処理ユニットの除去室の他方の開口部から供給される、被成膜体が重ね合わされたシャドーマスクを成膜室に供給する第２のモードと、を備える。 The connection chamber of one processing unit is connected to the other opening of the removal chamber of the other processing unit in a ring shape. The connection chamber is a first mode in which the deposition target supplied from the carry-in chamber is superposed on the shadow mask supplied from the other opening of the removal chamber of the other processing unit and supplied to the deposition chamber. And a second mode in which a shadow mask on which the deposition target is superimposed is supplied to the deposition chamber, which is supplied from the other opening of the removal chamber of the other processing unit.
そして、成膜室は、蒸着源を備える。また、シャドーマスク搬送機構は、蒸着源から成膜材料が噴出する領域を、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを搬送する。 The film formation chamber includes a vapor deposition source. In addition, the shadow mask transport mechanism transports the shadow mask in a state in which the deposition target is overlaid in a region where the film forming material is ejected from the evaporation source.
そして、受渡室は、被成膜体を搬出室に、シャドーマスクを除去室に、それぞれ供給する第１のモードと、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを除去室に供給する第２のモードと、を備える。 The delivery chamber has a first mode for supplying the film formation body to the unloading chamber and a shadow mask to the removal chamber, respectively, and a first mode for supplying the shadow mask in a state where the film formation body is superposed to the removal chamber. 2 modes.
そして、除去室は、洗浄機構、洗浄機構がシャドーマスクを洗浄し、シャドーマスクを一の処理ユニットの連結室に供給する第１のモードおよび被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを一の処理ユニットの連結室に供給する第２のモードと、を備える。 In the removal chamber, the cleaning mechanism, the cleaning mechanism cleans the shadow mask, the first mode in which the shadow mask is supplied to the connection chamber of one processing unit, and the shadow mask in a state where the deposition target is overlaid. And a second mode for supplying to the connection chamber of the processing unit.
上記本発明の一態様の成膜装置は、連結室と、連結室に被成膜体を供給する搬入室と、連結室に一方の開口部が接続される成膜室と、成膜室の他方の開口部が接続される受渡室と、受渡室から被成膜体を回収する搬出室と、受渡室に一方の開口部が接続される除去室と、を備える処理ユニットを、複数有するものである。そして、一の処理ユニットの連結室は、環状に他の処理ユニットの除去室の他方の開口部と接続されている。 The film formation apparatus of one embodiment of the present invention includes a connection chamber, a carry-in chamber that supplies a film formation object to the connection chamber, a film formation chamber in which one opening is connected to the connection chamber, A plurality of processing units each including a delivery chamber to which the other opening is connected, a carry-out chamber for recovering the film-forming body from the delivery chamber, and a removal chamber to which the one opening is connected to the delivery chamber It is. The connection chamber of one processing unit is connected to the other opening of the removal chamber of the other processing unit in a ring shape.
そして、一の処理ユニットの連結室と、当該連結室に除去室が接続される他の処理ユニットの受渡室を第１のモードで運転し、それ以外の連結室並びに受渡室を全て第２のモードで運転することができる。これにより、当該成膜装置に設けられた全ての成膜室を用いて、成膜材料を第１のモードの連結室に供給される一の被成膜体に積層して成膜し、他の処理ユニットの第１のモードの受渡室に接続される搬出室が、被成膜体を回収できる。 Then, the connection chamber of one processing unit and the delivery chamber of another processing unit to which the removal chamber is connected to the connection chamber are operated in the first mode, and all the other connection chambers and delivery chambers are all in the second mode. You can drive in mode. Thus, using all the film formation chambers provided in the film formation apparatus, the film formation material is stacked on one film formation object supplied to the connection chamber in the first mode, and the other The unloading chamber connected to the delivery chamber of the first mode of the processing unit can collect the film formation target.
また、当該連結室に接続される他の処理ユニットの除去室を第１のモードで運転することができる。これにより、シャドーマスクに付着した成膜材料を除去できる。 Moreover, the removal chamber of the other processing unit connected to the connection chamber can be operated in the first mode. Thereby, the film-forming material adhering to the shadow mask can be removed.
また、全ての処理ユニットの連結室、受渡室並びに除去室を第１のモードで運転できる。これにより、当該成膜装置に設けられた複数の成膜室において、並行して成膜材料を複数の被成膜体に成膜できる。また、複数の除去室において、並行してシャドーマスクに付着した成膜材料を除去できる。その結果、連続して多数の膜を積層することができるように設けられた成膜室の稼働率の低下を抑制しながらも、連続して成膜可能な膜の数を柔軟に変えることができる成膜装置を提供できる。 In addition, the connection chambers, delivery chambers, and removal chambers of all the processing units can be operated in the first mode. Accordingly, in the plurality of film formation chambers provided in the film formation apparatus, the film formation material can be formed on the plurality of film formation objects in parallel. In addition, in the plurality of removal chambers, the film forming material attached to the shadow mask can be removed in parallel. As a result, it is possible to flexibly change the number of films that can be continuously formed while suppressing a decrease in the operating rate of the film forming chamber provided so that a large number of films can be stacked continuously. A film forming apparatus that can be provided can be provided.
また、本発明の一態様は、第１の処理ユニットと第２の処理ユニットと、を有する成膜装置である。 Another embodiment of the present invention is a film formation apparatus including a first processing unit and a second processing unit.
そして、第１の処理ユニットは、第１の連結室と、第１の連結室に被成膜体を供給する第１の搬入室と、第１の連結室に一方の開口部が接続される第１の成膜室と、第１の成膜室の他方の開口部が接続される第１の受渡室と、第１の受渡室から被成膜体を回収する第１の搬出室と、第１の受渡室に一方の開口部が接続される第１の除去室と、第１のシャドーマスク搬送機構と、を備える。 In the first processing unit, one opening is connected to the first connection chamber, the first carry-in chamber that supplies the film formation target to the first connection chamber, and the first connection chamber. A first film forming chamber, a first delivery chamber to which the other opening of the first film forming chamber is connected, a first unloading chamber for recovering the film formation body from the first delivery chamber, A first removal chamber having one opening connected to the first delivery chamber; and a first shadow mask transfer mechanism.
そして、第２の処理ユニットは、第２の連結室と、第２の連結室に被成膜体を供給する第２の搬入室と、第２の連結室に一方の開口部が接続される第２の成膜室と、第２の成膜室の他方の開口部が接続される第２の受渡室と、第２の受渡室から被成膜体を回収する第２の搬出室と、第２の受渡室に一方の開口部が接続される第２の除去室と、第２のシャドーマスク搬送機構と、を備える。 In the second processing unit, one opening is connected to the second connection chamber, the second carry-in chamber for supplying the deposition target to the second connection chamber, and the second connection chamber. A second film forming chamber, a second delivery chamber to which the other opening of the second film forming chamber is connected, a second unloading chamber for collecting the film-forming body from the second delivery chamber, A second removal chamber having one opening connected to the second delivery chamber; and a second shadow mask transfer mechanism.
そして、第１の処理ユニットの第１の連結室は、第２の処理ユニットの第２の除去室の他方の開口部と接続され、第２の処理ユニットの第２の連結室は、第１の処理ユニットの第１の除去室の他方の開口部と接続される。 The first connection chamber of the first processing unit is connected to the other opening of the second removal chamber of the second processing unit, and the second connection chamber of the second processing unit is the first To the other opening of the first removal chamber of the processing unit.
そして、第１の連結室は、第１の搬入室から供給される被成膜体を第２の除去室の他方の開口部から供給されるシャドーマスクに重ね合わせて第１の成膜室に供給する第１のモードと、第２の除去室の他方の開口部から供給される、被成膜体が重ね合わされたシャドーマスクを第１の成膜室に供給する第２のモードと、を備える。 The first connection chamber overlaps the film formation object supplied from the first carry-in chamber with the shadow mask supplied from the other opening of the second removal chamber to the first film formation chamber. A first mode for supplying, and a second mode for supplying a shadow mask, which is supplied from the other opening of the second removal chamber, on which the deposition target is superimposed, to the first film formation chamber, Prepare.
そして、第２の連結室は、第２の搬入室から供給される被成膜体を第１の除去室の他方の開口部から供給されるシャドーマスクに重ね合わせて第２の成膜室に供給する第１のモードと、第１の除去室の他方の開口部から供給される、被成膜体が重ね合わされたシャドーマスクを第２の成膜室に供給する第２のモードと、を備える。 Then, the second connection chamber overlaps the deposition target supplied from the second carry-in chamber with the shadow mask supplied from the other opening of the first removal chamber and enters the second deposition chamber. A first mode for supplying, and a second mode for supplying a shadow mask on which the deposition target is superimposed, which is supplied from the other opening of the first removal chamber, to the second film formation chamber. Prepare.
そして、第１の成膜室は、第１の蒸着源を備え、第２の成膜室は、第２の蒸着源を備える。また、第１のシャドーマスク搬送機構は、第１の蒸着源から成膜材料が噴出する領域を、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを搬送し、第２のシャドーマスク搬送機構は、第２の蒸着源から成膜材料が噴出する領域を、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを搬送する。 The first film formation chamber includes a first vapor deposition source, and the second film formation chamber includes a second vapor deposition source. In addition, the first shadow mask transport mechanism transports a shadow mask in a state in which the deposition target is superimposed on a region where the film deposition material is ejected from the first vapor deposition source, and the second shadow mask transport mechanism is Then, the shadow mask in a state where the deposition target is superimposed is transported through the region where the deposition material is ejected from the second evaporation source.
そして、第１の受渡室は、被成膜体を第１の搬出室に、シャドーマスクを第１の除去室に、それぞれ供給する第１のモードと、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを第１の除去室に供給する第２のモードと、を備える。 The first delivery chamber has a first mode in which the deposition target is supplied to the first carry-out chamber and a shadow mask is supplied to the first removal chamber, and the deposition target is superimposed on the first mode. And a second mode for supplying a shadow mask to the first removal chamber.
そして、第２の受渡室は、被成膜体を第２の搬出室に、シャドーマスクを第２の除去室に、それぞれ供給する第１のモードと、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを第２の除去室に供給する第２のモードと、を備える。 The second delivery chamber has a first mode in which the film formation target is supplied to the second carry-out chamber and a shadow mask is supplied to the second removal chamber, and the film formation target is superimposed. And a second mode for supplying a shadow mask to the second removal chamber.
そして、第１の除去室は、第１の洗浄機構並びにシャドーマスクを洗浄し、シャドーマスクを第２の処理ユニットの第２の連結室に供給する第１のモードおよび被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを第２の処理ユニットの第２の連結室に供給する第２のモードと、を備える。 In the first removal chamber, the first cleaning mechanism and the shadow mask are cleaned, and the first mode for supplying the shadow mask to the second connection chamber of the second processing unit and the deposition target are overlapped. And a second mode for supplying the shadow mask in the state to the second connection chamber of the second processing unit.
そして、第２の除去室は、第２の洗浄機構並びにシャドーマスクを洗浄し、シャドーマスクを第１の処理ユニットの第１の連結室に供給する第１のモードおよび被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを第１の処理ユニットの第１の連結室に供給する第２のモードと、を備える。 In the second removal chamber, the second cleaning mechanism and the shadow mask are cleaned, and the first mode for supplying the shadow mask to the first connection chamber of the first processing unit and the deposition target are overlapped. And a second mode for supplying the shadow mask in the state to the first connection chamber of the first processing unit.
上記本発明の一態様の成膜装置は、第１の処理ユニットの第１の連結室は、第２の処理ユニットの第２の除去室の他方の開口部と接続されており、第２の処理ユニットの第２の連結室は、第１の処理ユニットの第１の除去室の他方の開口部と接続されている。 In the film formation apparatus of one embodiment of the present invention, the first connection chamber of the first processing unit is connected to the other opening of the second removal chamber of the second processing unit. The second connection chamber of the processing unit is connected to the other opening of the first removal chamber of the first processing unit.
そして、第１の処理ユニットの第１の連結室と、第２の処理ユニットの第２の受渡室を第１のモードで運転し、第１の受渡室および第２の連結室を第２のモードで運転することができる。これにより、当該成膜装置に設けられた第１の成膜室と第２の成膜室を用いて、第１の蒸着源の成膜材料に重ねて第２の蒸着源の成膜材料を、第１のモードの第１の連結室に搬入される一の被成膜体に成膜できる。そして、第２の処理ユニットの第１のモードの第２の受渡室に接続される第２の搬出室が、当該被成膜体を回収できる。且つ第１のモードの第２の受渡室に接続される第１のモードの第２の除去室において、シャドーマスクに付着した成膜材料を除去できる。 Then, the first connection chamber of the first processing unit and the second delivery chamber of the second processing unit are operated in the first mode, and the first delivery chamber and the second connection chamber are operated in the second mode. You can drive in mode. Accordingly, the first deposition chamber and the second deposition chamber provided in the deposition apparatus are used to superimpose the deposition material of the second deposition source on the deposition material of the first deposition source. The film can be formed on one film formation object carried into the first connection chamber in the first mode. The second unloading chamber connected to the second delivery chamber in the first mode of the second processing unit can collect the film formation target. In addition, in the second removal chamber in the first mode connected to the second delivery chamber in the first mode, the film forming material attached to the shadow mask can be removed.
また、第１の処理ユニットに設けられた第１の連結室および第１の受渡室並びに第２の処理ユニットに設けられた第２の連結室および第２の受渡室を、全て第１のモードで運転できる。これにより、第１の成膜室と第２の成膜室を用いて、並行して成膜材料を２つの被成膜体に成膜できる。その結果、連続して多数の膜を積層することができるように設けられた成膜室の稼働率の低下を抑制しながらも、連続して成膜可能な膜の数を柔軟に変えることができる成膜装置を提供できる。 Further, the first connection chamber and the first delivery chamber provided in the first processing unit and the second connection chamber and the second delivery chamber provided in the second processing unit are all in the first mode. You can drive in. Accordingly, the film forming material can be formed on the two deposition target bodies in parallel using the first film forming chamber and the second film forming chamber. As a result, it is possible to flexibly change the number of films that can be continuously formed while suppressing a decrease in the operating rate of the film forming chamber provided so that a large number of films can be stacked continuously. A film forming apparatus that can be provided can be provided.
また、本発明の一態様は、上記の成膜装置を用いて、以下の７つのステップを含む積層膜の作製方法である。 Another embodiment of the present invention is a method for manufacturing a stacked film including the following seven steps using the above film formation apparatus.
なお、上記の成膜装置の第１の処理ユニットが、第１の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、第２の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、第３の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、第４の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、が一方の開口部側から他方の開口部側に向かって順番に設けられる第１の成膜室を備える。 The first processing unit of the film formation apparatus includes an evaporation source including a material for forming the first layer, an evaporation source including a material for forming the second layer, An evaporation source including a material for forming the third layer and an evaporation source including a material for forming the fourth layer in order from one opening side to the other opening side. A first film formation chamber is provided.
また、上記の成膜装置の第２の処理ユニットが、第５の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、第６の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、第７の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、が一方の開口部から他方の開口部に向かって順番に設けられる第２の成膜室を備える。 In addition, the second processing unit of the film formation apparatus includes an evaporation source including a material for forming the fifth layer, an evaporation source including a material for forming the sixth layer, A vapor deposition source including a material for forming the seventh layer, and a second film formation chamber provided in order from one opening to the other opening.
そして、このような成膜装置を用いて、第１のステップにおいて、第１の搬入室から供給される被成膜体を第２の除去室の他方の開口部から供給されるシャドーマスクに重ね合わせて第１の成膜室に供給する。 Then, using such a film forming apparatus, in the first step, the deposition target supplied from the first carry-in chamber is overlaid on the shadow mask supplied from the other opening of the second removal chamber. Together, it is supplied to the first film formation chamber.
そして、第２のステップにおいて、第１の成膜室を用いて、第１の層、第２の層、第３の層および第４の層をシャドーマスクの開口部に露出する被成膜体にこの順に成膜し、被成膜体を第１の受渡室に供給する。 Then, in the second step, using the first film formation chamber, the film formation target exposing the first layer, the second layer, the third layer, and the fourth layer to the opening of the shadow mask. In this order, films are formed, and the deposition target is supplied to the first delivery chamber.
そして、第３のステップにおいて、第２のモードの第１の受渡室が、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを第１の除去室に供給し、第２のモードの第１の除去室が、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを第２の処理ユニットの第２の連結室に供給する。 In the third step, the first delivery chamber in the second mode supplies the shadow mask in a state where the deposition target is overlaid to the first removal chamber, and the first mode in the second mode. The removal chamber supplies a shadow mask in a state where the deposition target is overlaid to the second connection chamber of the second processing unit.
そして、第４のステップにおいて、第２のモードの第２の連結室が、被成膜体が重ね合わされたシャドーマスクを第２の成膜室に供給する。 Then, in the fourth step, the second connection chamber in the second mode supplies a shadow mask on which the deposition target bodies are superimposed to the second deposition chamber.
そして、第５のステップにおいて、第２の成膜室を用いて、第５の層、第６の層および第７の層をシャドーマスクの開口部に露出する被成膜体に成膜された第４の層に重ねてこの順に成膜し、被成膜体を第２の受渡室に供給する。 In the fifth step, the fifth layer, the sixth layer, and the seventh layer were formed on the deposition target exposed in the opening of the shadow mask using the second deposition chamber. A film is deposited in this order on the fourth layer, and the deposition target is supplied to the second delivery chamber.
そして、第６のステップにおいて、第１のモードの第２の受渡室が、被成膜体を第２の搬出室に、シャドーマスクを第２の除去室に、それぞれ供給する。 In the sixth step, the second delivery chamber in the first mode supplies the film formation target to the second carry-out chamber and the shadow mask to the second removal chamber.
そして、第７のステップにおいて、第１のモードの第２の除去室が、シャドーマスクを洗浄し、シャドーマスクを第１の処理ユニットの第１の連結室に供給する。 In the seventh step, the second removal chamber in the first mode cleans the shadow mask and supplies the shadow mask to the first connection chamber of the first processing unit.
上記本発明の一態様の積層膜の作製方法によれば、第１のモードの第１の連結室に供給される一の被成膜体に、当該成膜装置に設けられた第１の成膜室で４つの層を積層し、第２の成膜室を用いて３つの層を積層し、第１のモードの第２の受渡室に接続される第２の搬出室に供給できる。且つ第１のモードの第２の除去室において、シャドーマスクに付着した成膜材料を除去できる。その結果、連続して多数の膜を積層することができる。 According to the above method for manufacturing a stacked film of one embodiment of the present invention, the first film formation apparatus provided in the film formation apparatus is provided on one film formation object supplied to the first connection chamber in the first mode. Four layers can be stacked in the film chamber, and three layers can be stacked using the second film forming chamber, and supplied to the second unloading chamber connected to the second delivery chamber in the first mode. In addition, the film forming material attached to the shadow mask can be removed in the second removal chamber in the first mode. As a result, a large number of films can be stacked continuously.
また、本発明の一態様は、上記の成膜装置を用いて、以下の４つのステップを含む積層膜の作製方法である。 Another embodiment of the present invention is a method for manufacturing a stacked film including the following four steps by using the above film formation apparatus.
なお、上記の成膜装置の第１の処理ユニットが、第１の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、第２の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、第３の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、が一方の開口部側から他方の開口部側に向かって順番に設けられる第１の成膜室を備える。 The first processing unit of the film formation apparatus includes an evaporation source including a material for forming the first layer, an evaporation source including a material for forming the second layer, And a vapor deposition source including a material for forming the third layer, the first film formation chamber provided in order from one opening side to the other opening side.
また、上記の成膜装置の第２の処理ユニットが、第１の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、第２の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、第３の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、が一方の開口部から他方の開口部に向かって順番に設けられる第２の成膜室を備える。 In addition, the second processing unit of the film formation apparatus includes an evaporation source including a material for forming the first layer, an evaporation source including a material for forming the second layer, A vapor deposition source including a material for forming the third layer, and a second film formation chamber provided in order from one opening to the other opening.
そして、このような成膜装置を用いて、第１のステップにおいて、第１の搬入室から供給される第１の被成膜体を、第２の除去室の他方の開口部から供給される第１のシャドーマスクに重ね合わせて第１の成膜室に供給する。且つ第２の搬入室から供給される第２の被成膜体を第１の除去室の他方の開口部から供給される第２のシャドーマスクに重ね合わせて第２の成膜室に供給する。 And using such a film-forming apparatus, in the first step, the first film-formed body supplied from the first carry-in chamber is supplied from the other opening of the second removal chamber. The first film is superimposed on the first shadow mask and supplied to the first film formation chamber. In addition, the second deposition target supplied from the second carry-in chamber is superposed on the second shadow mask supplied from the other opening of the first removal chamber and supplied to the second deposition chamber. .
そして、第２のステップにおいて、第１の成膜室を用いて、第１の層、第２の層並びに第３の層を第１のシャドーマスクの開口部に露出する第１の被成膜体にこの順に成膜し、第１の受渡室に供給する。且つ第２の成膜室を用いて、第１の層、第２の層並びに第３の層を第２のシャドーマスクの開口部に露出する第２の被成膜体にこの順に成膜し、第２の受渡室に供給する。 In the second step, the first film formation chamber is used to expose the first layer, the second layer, and the third layer in the opening of the first shadow mask. Films are formed in this order on the body and supplied to the first delivery chamber. In addition, using the second deposition chamber, the first layer, the second layer, and the third layer are deposited in this order on the second deposition target exposed in the opening of the second shadow mask. , Supplied to the second delivery room.
そして、第３のステップにおいて、第１のモードの第１の受渡室が、第１の被成膜体を第１の搬出室に、第１のシャドーマスクを第１の除去室に、それぞれ供給する。且つ第１のモードの第２の受渡室が、第２の被成膜体を第２の搬出室に、第２のシャドーマスクを第２の除去室に、それぞれ供給する。 In the third step, the first delivery chamber in the first mode supplies the first film-forming body to the first carry-out chamber and the first shadow mask to the first removal chamber, respectively. To do. The second delivery chamber in the first mode supplies the second deposition target to the second carry-out chamber and the second shadow mask to the second removal chamber.
そして、第４のステップにおいて、第１のモードの第１の除去室が第１のシャドーマスクを洗浄し、第１のシャドーマスクを第２の処理ユニットの第２の連結室に供給する。且つ第１のモードの第２の除去室が第２のシャドーマスクを洗浄し、第２のシャドーマスクを第１の処理ユニットの第１の連結室に供給する。 In the fourth step, the first removal chamber in the first mode cleans the first shadow mask and supplies the first shadow mask to the second connection chamber of the second processing unit. In addition, the second removal chamber in the first mode cleans the second shadow mask, and supplies the second shadow mask to the first connection chamber of the first processing unit.
上記本発明の一態様の積層膜の作製方法によれば、当該成膜装置に設けられた第１の成膜室と第２の成膜室を用いて、並行して成膜材料を２つの被成膜体に成膜できる。その結果、連続して多数の膜を積層することができるように設けられた成膜室の稼働率の低下を抑制しながらも、連続して成膜可能な膜の数を柔軟に変えることができる成膜装置を提供できる。 According to the method for manufacturing a stacked film of one embodiment of the present invention, two film formation materials are formed in parallel using the first film formation chamber and the second film formation chamber provided in the film formation apparatus. A film can be formed on the deposition target. As a result, it is possible to flexibly change the number of films that can be continuously formed while suppressing a decrease in the operating rate of the film forming chamber provided so that a large number of films can be stacked continuously. A film forming apparatus that can be provided can be provided.
また、本発明の一態様は、上記の成膜装置を用いて、以下の１０のステップを含む発光素子の作製方法である。 Another embodiment of the present invention is a method for manufacturing a light-emitting element including the following 10 steps using the above film formation apparatus.
なお、上記の成膜装置の第１の処理ユニットが、第１の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、第２の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、第３の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、第４の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、が一方の開口部側から他方の開口部側に向かって順番に設けられる第１の成膜室を備える。 The first processing unit of the film formation apparatus includes an evaporation source including a material for forming the first layer, an evaporation source including a material for forming the second layer, An evaporation source including a material for forming the third layer and an evaporation source including a material for forming the fourth layer in order from one opening side to the other opening side. A first film formation chamber is provided.
また、上記の成膜装置の第２の処理ユニットが、第２の搬出室と接続される第２の導電膜形成室、第２の導電膜形成室と接続される第２の封止室、第２の封止室と接続される第２の取り出し室並びに第５の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、第６の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、第７の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、が一方の開口部から他方の開口部に向かって順番に設けられる第２の成膜室を備える。 Further, the second processing unit of the film forming apparatus includes a second conductive film forming chamber connected to the second carry-out chamber, a second sealing chamber connected to the second conductive film forming chamber, A deposition source including a material for forming the second extraction chamber and the fifth layer connected to the second sealing chamber, and a deposition source including a material for forming the sixth layer; A vapor deposition source including a material for forming the seventh layer, and a second film formation chamber provided in order from one opening to the other opening.
また、第１の層および第５の層は、正孔輸送性の層または電子輸送性の層の一方であって、第３の層および第７の層は、正孔輸送性の層または電子輸送性の層の他方であって、第２の層および第６の層は、発光性の有機化合物を含む層であって、第４の層は中間層である。 The first layer and the fifth layer are one of a hole transporting layer and an electron transporting layer, and the third layer and the seventh layer are a hole transporting layer or an electron. The other of the transport layers, the second layer and the sixth layer are layers containing a light-emitting organic compound, and the fourth layer is an intermediate layer.
そして、このような成膜装置を用いて、第１のステップにおいて、第１の搬入室から供給される、第１の電極を備える被成膜体を第２の除去室の他方の開口部から供給されるシャドーマスクに重ね合わせて第１の成膜室に供給する。 And using such a film-forming apparatus, in a 1st step, the film-forming body provided with the 1st electrode supplied from the 1st carrying-in chamber from the other opening part of a 2nd removal chamber The first mask is supplied to the first deposition chamber while being superimposed on the supplied shadow mask.
そして、第２のステップにおいて、第１の成膜室を用いて、第１の層、第２の層、第３の層および第４の層をシャドーマスクの開口部に露出する被成膜体の第１の電極に重ねてこの順に成膜し、第１の受渡室に供給する。 Then, in the second step, using the first film formation chamber, the film formation target exposing the first layer, the second layer, the third layer, and the fourth layer to the opening of the shadow mask. Are deposited in this order on the first electrode and supplied to the first delivery chamber.
そして、第３のステップにおいて、第２のモードの第１の受渡室が、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを第１の除去室に供給し、第２のモードの第１の除去室が、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを第２の処理ユニットの第２の連結室に供給する。 In the third step, the first delivery chamber in the second mode supplies the shadow mask in a state where the deposition target is overlaid to the first removal chamber, and the first mode in the second mode. The removal chamber supplies a shadow mask in a state where the deposition target is overlaid to the second connection chamber of the second processing unit.
そして、第４のステップにおいて、第２のモードの第２の連結室が、被成膜体が重ね合わされたシャドーマスクを第２の成膜室に供給する。 Then, in the fourth step, the second connection chamber in the second mode supplies a shadow mask on which the deposition target bodies are superimposed to the second deposition chamber.
そして、第５のステップにおいて、第２の成膜室を用いて、第５の層、第６の層および第７の層をシャドーマスクの開口部に露出する被成膜体に成膜された第４の層に重ねてこの順に成膜し、被成膜体を第２の受渡室に供給する。 In the fifth step, the fifth layer, the sixth layer, and the seventh layer were formed on the deposition target exposed in the opening of the shadow mask using the second deposition chamber. A film is deposited in this order on the fourth layer, and the deposition target is supplied to the second delivery chamber.
そして、第６のステップにおいて、第１のモードの第２の受渡室が、被成膜体を第２の搬出室に、シャドーマスクを第２の除去室に、それぞれ供給する。 In the sixth step, the second delivery chamber in the first mode supplies the film formation target to the second carry-out chamber and the shadow mask to the second removal chamber.
そして、第７のステップにおいて、第１のモードの第２の除去室が、シャドーマスクを洗浄し、シャドーマスクを第１の処理ユニットの第１の連結室に供給する。 In the seventh step, the second removal chamber in the first mode cleans the shadow mask and supplies the shadow mask to the first connection chamber of the first processing unit.
そして、第８のステップにおいて、第２の搬出室が、被成膜体を第２の導電膜形成室に供給する。 Then, in the eighth step, the second carry-out chamber supplies the film formation target to the second conductive film formation chamber.
そして、第９のステップにおいて、第２の導電膜形成室を用いて、第２の電極を第７の層に重ねて形成し、被成膜体を第２の導電膜形成室から第２の封止室に供給する。 In the ninth step, the second electrode is formed so as to overlap the seventh layer using the second conductive film formation chamber, and the deposition target is formed from the second conductive film formation chamber to the second layer. Supply to the sealing chamber.
そして、第１０のステップにおいて、第２の封止室を用いて、第１の層、第２の層、第３の層、第４の層、第５の層、第６の層、第７の層および第２の電極がこの順に積層された積層膜を被成膜体と封止材の間に封止する。 In the tenth step, using the second sealing chamber, the first layer, the second layer, the third layer, the fourth layer, the fifth layer, the sixth layer, the seventh layer The laminated film in which the layers and the second electrode are laminated in this order is sealed between the deposition target and the sealing material.
上記本発明の一態様の発光素子の作製方法によれば、第１の成膜室を用いて４つの層を、被成膜体に設けられた第１の電極に重ねて成膜できる。例えば、第１の層として第１の正孔輸送層を、第２の層として第１の発光層を、第３の層として第１の電子輸送層を、第４の層として中間層を、成膜できる。そして、第２の成膜室を用いて３つの層を、第４の層に重ねて成膜できる。例えば、第５の層として第２の正孔輸送層を、第６の層として第２の発光層を、第７の層として第２の電子輸送層を、成膜できる。そして、第１のモードの第２の受渡室が当該被成膜体を第２の搬出室に供給できる。 According to the method for manufacturing a light-emitting element of one embodiment of the present invention, four layers can be formed over the first electrode provided in the deposition target using the first deposition chamber. For example, a first hole transport layer as a first layer, a first light emitting layer as a second layer, a first electron transport layer as a third layer, an intermediate layer as a fourth layer, A film can be formed. Then, using the second deposition chamber, three layers can be deposited on the fourth layer. For example, the second hole transport layer can be formed as the fifth layer, the second light-emitting layer can be formed as the sixth layer, and the second electron transport layer can be formed as the seventh layer. Then, the second delivery chamber in the first mode can supply the deposition target body to the second carry-out chamber.
そして、第２の搬出室に接続された第２の導電膜形成室を用いて、第７の層に重ねて第２の電極を形成して発光素子を作製し、第２の導電膜形成室に接続された第２の封止室を用いて、被成膜体と封止材の間に当該発光素子を封止できる。 Then, using the second conductive film formation chamber connected to the second unloading chamber, a second electrode is formed over the seventh layer to produce a light emitting element, and the second conductive film formation chamber is formed. The light-emitting element can be sealed between the deposition target and the sealing material using the second sealing chamber connected to the substrate.
且つ第１のモードの第２の除去室において、シャドーマスクに付着した成膜材料を除去できる。その結果、連続して多数の膜が積層された発光素子の作製方法を提供できる。 In addition, the film forming material attached to the shadow mask can be removed in the second removal chamber in the first mode. As a result, a method for manufacturing a light-emitting element in which a large number of films are continuously stacked can be provided.
また、本発明の一態様は、上記の成膜装置を用いて、以下の７つのステップを含む発光素子の作製方法である。 Another embodiment of the present invention is a method for manufacturing a light-emitting element including the following seven steps using the above film formation apparatus.
なお、上記の成膜装置の第１の処理ユニットが、第１の搬出室と接続される第１の導電膜形成室、第１の導電膜形成室と接続される第１の封止室、第１の封止室と接続される第１の取り出し室並びに第１の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、第２の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、第３の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、が一方の開口部側から他方の開口部側に向かって順番に設けられている、第１の成膜室を備える。 Note that the first processing unit of the film formation apparatus includes a first conductive film formation chamber connected to the first carry-out chamber, a first sealing chamber connected to the first conductive film formation chamber, A first extraction chamber connected to the first sealing chamber and a deposition source including a material for forming the first layer; a deposition source including a material for forming the second layer; A vapor deposition source including a material for forming the third layer; and a first film formation chamber provided in order from one opening side toward the other opening side.
また、上記の成膜装置の第２の処理ユニットが、第２の搬出室と接続される第２の導電膜形成室、第２の導電膜形成室と接続される第２の封止室、第２の封止室と接続される第２の取り出し室並びに第１の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、第２の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、第３の層を成膜するための材料を含む蒸着源と、が一方の開口部側から他方の開口部側に向かって順番に設けられる第２の成膜室を備える。 Further, the second processing unit of the film forming apparatus includes a second conductive film forming chamber connected to the second carry-out chamber, a second sealing chamber connected to the second conductive film forming chamber, A second extraction chamber connected to the second sealing chamber and a vapor deposition source including a material for forming the first layer; a vapor deposition source including a material for forming the second layer; A vapor deposition source including a material for forming the third layer, and a second film formation chamber provided in order from one opening side toward the other opening side.
また、第１の層は、正孔輸送性の層または電子輸送性の層の一方であって、第３の層は、正孔輸送性の層または電子輸送性の層の他方であって、第２の層は、発光性の有機化合物を含む層である。 The first layer is one of a hole transporting layer and an electron transporting layer, and the third layer is the other of the hole transporting layer and the electron transporting layer, The second layer is a layer containing a light emitting organic compound.
そして、このような成膜装置を用いて、第１のステップにおいて、第１の搬入室から供給される第１の電極を備える第１の被成膜体を、第２の除去室の他方の開口部から供給される第１のシャドーマスクに重ね合わせて第１の成膜室に供給する。且つ第２の搬入室から供給される第１の電極を備える第２の被成膜体を第１の除去室の他方の開口部から供給される第２のシャドーマスクに重ね合わせて第２の成膜室に供給する。 And using such a film-forming apparatus, in a 1st step, the 1st film-forming body provided with the 1st electrode supplied from the 1st carrying-in room is made into the other of the 2nd removal room. The first shadow mask supplied from the opening is superposed on the first shadow mask and supplied to the first film formation chamber. In addition, the second deposition target including the first electrode supplied from the second carry-in chamber is overlaid on the second shadow mask supplied from the other opening of the first removal chamber, and the second deposition mask is provided. Supply to the deposition chamber.
そして、第２のステップにおいて、第１の成膜室において、第１の層、第２の層並びに第３の層を第１のシャドーマスクの開口部に露出する第１の被成膜体の第１の電極にこの順に成膜し、第１の受渡室に供給する。且つ第２の成膜室において、第１の層、第２の層並びに第３の層を第２のシャドーマスクの開口部に露出する第２の被成膜体の第１の電極にこの順に成膜し、第２の受渡室に供給する。 Then, in the second step, in the first film formation chamber, the first layer, the second layer, and the third layer are exposed to the opening of the first shadow mask. Films are formed on the first electrode in this order and supplied to the first delivery chamber. In the second deposition chamber, the first layer, the second layer, and the third layer are applied in this order to the first electrode of the second deposition target exposed in the opening of the second shadow mask. A film is formed and supplied to the second delivery chamber.
そして、第３のステップにおいて、第１のモードの第１の受渡室が、第１の被成膜体を第１の搬出室に、第１のシャドーマスクを第１の除去室に、それぞれ供給する。且つ第１のモードの第２の受渡室が、第２の被成膜体を第２の搬出室に、第２のシャドーマスクを第２の除去室に、それぞれ供給する。 In the third step, the first delivery chamber in the first mode supplies the first film-forming body to the first carry-out chamber and the first shadow mask to the first removal chamber, respectively. To do. The second delivery chamber in the first mode supplies the second deposition target to the second carry-out chamber and the second shadow mask to the second removal chamber.
そして、第４のステップにおいて、第１のモードの第１の除去室が、第１のシャドーマスクを洗浄し、第１のシャドーマスクを第２の処理ユニットの第２の連結室に供給する。且つ第１のモードの第２の除去室が、第２のシャドーマスクを洗浄し、第２のシャドーマスクを第１の処理ユニットの第１の連結室に供給する。 In the fourth step, the first removal chamber in the first mode cleans the first shadow mask and supplies the first shadow mask to the second connection chamber of the second processing unit. In addition, the second removal chamber in the first mode cleans the second shadow mask and supplies the second shadow mask to the first connection chamber of the first processing unit.
そして、第５のステップにおいて、第１の搬出室が、第１の被成膜体を第１の導電膜形成室に供給し、第２の搬出室が、第２の被成膜体を第２の導電膜形成室に供給する。 Then, in the fifth step, the first carry-out chamber supplies the first film formation body to the first conductive film formation chamber, and the second carry-out chamber places the second film formation body in the first step. 2 is supplied to the conductive film forming chamber 2.
そして、第６のステップにおいて、第１の導電膜形成室を用いて、第２の電極を第１の被成膜体の第３の層に重ねて形成し、第１の被成膜体を第１の導電膜形成室から第１の封止室に供給する。且つ第２の導電膜形成室を用いて、第２の電極を第２の被成膜体の第３の層に重ねて形成し、第２の被成膜体を第２の導電膜形成室から第２の封止室に供給する。 In the sixth step, the second electrode is formed so as to overlap the third layer of the first film formation body using the first conductive film formation chamber, and the first film formation body is formed. The first conductive film is supplied from the first conductive film formation chamber to the first sealing chamber. In addition, the second electrode is formed so as to overlap the third layer of the second film formation body using the second conductive film formation chamber, and the second film formation body is formed into the second conductive film formation chamber. To the second sealing chamber.
そして、第７のステップにおいて、第１の封止室を用いて、第１の層、第２の層、第３の層、および第２の電極がこの順に積層された積層膜を第１の被成膜体と封止材の間に封止し、且つ第２の封止室を用いて、第１の層、第２の層、第３の層、および第２の電極がこの順に積層された積層膜を第２の被成膜体と封止材の間に封止する。 In the seventh step, using the first sealing chamber, the first layer, the second layer, the third layer, and the second electrode are laminated in this order on the first laminated film. The first layer, the second layer, the third layer, and the second electrode are stacked in this order using a second sealing chamber that is sealed between the deposition target and the sealing material. The laminated film thus formed is sealed between the second film formation body and the sealing material.
上記本発明の一態様の発光素子の作製方法によれば、第１の成膜室と第２の成膜室において、並行して３つの層を、被成膜体に設けられた第１の電極に重ねて成膜できる。例えば、第１の層として正孔輸送層、第２の層として発光層、第３の層として電子輸送層を成膜できる。そして、第１のモードの受渡室が当該被成膜体をそれぞれに接続された搬出室に供給できる。 According to the method for manufacturing a light-emitting element of one embodiment of the present invention, in the first deposition chamber and the second deposition chamber, three layers are provided in parallel in the first deposition chamber. A film can be deposited on the electrode. For example, a hole transport layer can be formed as the first layer, a light emitting layer as the second layer, and an electron transport layer as the third layer. And the delivery chamber of the 1st mode can supply the said to-be-film-formed body to the carrying-out chamber connected to each.
そして、搬出室に接続された導電膜形成室を用いて、第３の層に重ねて第２の電極を形成して発光素子を作製し、導電膜形成室に接続された封止室を用いて発光素子を作製し、導電膜形成室に接続された封止室を用いて、被成膜体と封止材の間に当該発光素子を封止できる。 Then, using the conductive film formation chamber connected to the carry-out chamber, a second electrode is formed over the third layer to produce a light-emitting element, and a sealing chamber connected to the conductive film formation chamber is used. Thus, a light-emitting element can be manufactured, and the light-emitting element can be sealed between the deposition target and the sealing material with the use of a sealing chamber connected to the conductive film formation chamber.
且つ第１のモードの除去室において、シャドーマスクに付着した成膜材料を除去できる。その結果、連続して多数の膜を積層することができるように設けられた成膜室の稼働率の低下を抑制しながらも、連続して膜が積層された発光素子の作製方法を提供できる。 In addition, the film forming material attached to the shadow mask can be removed in the removal chamber of the first mode. As a result, a method for manufacturing a light-emitting element in which films are continuously stacked can be provided while suppressing a decrease in the operating rate of a film formation chamber provided so that a large number of films can be stacked continuously. .
なお、本明細書において、ＥＬ層とは発光素子の一対の電極間に設けられた層を示すものとする。従って、電極間に挟まれた発光物質である有機化合物を含む発光層はＥＬ層の一態様である。 Note that in this specification, an EL layer refers to a layer provided between a pair of electrodes of a light-emitting element. Therefore, a light-emitting layer containing an organic compound that is a light-emitting substance sandwiched between electrodes is one embodiment of an EL layer.
また、本明細書において、物質Ａを他の物質Ｂからなるマトリクス中に分散する場合、マトリクスを構成する物質Ｂをホスト材料と呼び、マトリクス中に分散される物質Ａをゲスト材料と呼ぶものとする。なお、物質Ａ並びに物質Ｂは、それぞれ単一の物質であっても良いし、２種類以上の物質の混合物であっても良いものとする。 Further, in this specification, when the substance A is dispersed in a matrix made of another substance B, the substance B constituting the matrix is called a host material, and the substance A dispersed in the matrix is called a guest material. To do. Note that the substance A and the substance B may be a single substance or a mixture of two or more kinds of substances.
なお、本明細書中において、発光装置とは画像表示デバイスもしくは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュールやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子が形成された基板にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。 Note that in this specification, a light-emitting device refers to an image display device or a light source (including a lighting device). In addition, a module in which a connector such as an FPC (Flexible Printed Circuit) or TCP (Tape Carrier Package) is attached to the light emitting device, a module in which a printed wiring board is provided at the end of TCP, or a substrate on which a light emitting element is formed is COG. It is assumed that the light emitting device also includes all modules on which IC (integrated circuit) is directly mounted by (Chip On Glass) method.
本発明の一態様によれば、シャドーマスクを用いた成膜と、当該シャドーマスクに付着した成膜材料を除去できる成膜装置を提供できる。または、シャドーマスクを用いた成膜方法と、当該シャドーマスクに付着した成膜材料を除去する方法を提供できる。 According to one embodiment of the present invention, a film formation apparatus using a shadow mask and a film formation apparatus that can remove a film formation material attached to the shadow mask can be provided. Alternatively, a film formation method using a shadow mask and a method for removing a film formation material attached to the shadow mask can be provided.
本発明の一態様によれば、成膜装置に設けられた成膜室または成膜領域の稼働率の低下を抑制しながらも、連続して積層する膜の数を柔軟に変えることができる成膜装置を提供できる。または、連続して積層する膜の数を柔軟に変えることができる積層膜の作製方法を提供できる。または、発光素子の作製方法を提供できる。 According to one embodiment of the present invention, it is possible to flexibly change the number of continuously stacked films while suppressing a decrease in the operation rate of a film formation chamber or a film formation region provided in a film formation apparatus. A membrane device can be provided. Alternatively, it is possible to provide a method for manufacturing a stacked film that can flexibly change the number of continuously stacked films. Alternatively, a method for manufacturing a light-emitting element can be provided.
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。 Embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it is easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below. Note that in structures of the invention described below, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals in different drawings, and description thereof is not repeated.
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の成膜装置の構成について、図１および図２を参照して説明する。図１は本発明の一態様の成膜装置の構造の上面図であり、図２は図１の切断線Ａ−Ｂにおける断面を含む成膜装置の構造の側面図である。
(Embodiment 1)
In this embodiment, the structure of the film formation apparatus of one embodiment of the present invention is described with reference to FIGS. FIG. 1 is a top view of the structure of the film forming apparatus of one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of the structure of the film forming apparatus including a cross section taken along the line AB in FIG.
本実施の形態で例示して説明する成膜装置２００は、除去室２５０と成膜室２０３を有する。除去室２５０と成膜室２０３の間には、第１の仕切り弁２２１と第２の仕切り弁２２２が互いに離れて設けられ、いずれも除去室２５０と成膜室２０３を接続している。その結果、除去室２５０と成膜室２０３の一方から他方にシャドーマスクの搬入と搬出を可能にしている。 A film formation apparatus 200 described as an example in this embodiment includes a removal chamber 250 and a film formation chamber 203. A first gate valve 221 and a second gate valve 222 are provided apart from each other between the removal chamber 250 and the film formation chamber 203, and both connect the removal chamber 250 and the film formation chamber 203. As a result, the shadow mask can be carried in and out from one of the removal chamber 250 and the film formation chamber 203 to the other.
成膜装置２００は、シャドーマスク搬送機構を備える。シャドーマスク搬送機構は、成膜室２０３と除去室２５０でシャドーマスクを搬送する。本実施の形態で例示するシャドーマスク搬送機構は、ロボット４１ａ（４１ｂ〜４１ｄ）を含む。 The film forming apparatus 200 includes a shadow mask transport mechanism. The shadow mask transport mechanism transports the shadow mask between the film formation chamber 203 and the removal chamber 250. The shadow mask transport mechanism exemplified in this embodiment includes a robot 41a (41b to 41d).
成膜室２０３内は、蒸着源３１ａ（３１ｂ〜３１ｈ）を備える。本実施の形態で例示する蒸着源３１ａは、いずれも線状に成膜材料を噴出するリニアソース型の蒸着源であり、その上方を横切る被成膜体に成膜できる。 The inside of the film forming chamber 203 includes a vapor deposition source 31a (31b to 31h). The vapor deposition source 31a exemplified in this embodiment is a linear source type vapor deposition source that ejects a film-forming material in a linear shape, and can be formed on a deposition target that crosses the linear source.
除去室２５０内には、平行平板型のプラズマ源５２が設けられている。プラズマ源５２は、上部電極５２ｂと下部電極５２ａを備え、その間にはシャドーマスク・ステージ４５が設けられている（図２（Ａ）参照）。なお、シャドーマスク・ステージ４５が、金属等の導電性の支持部材４５ａを含む場合、絶縁性の支持部材４５ｂを上部電極５２ｂ側に設ける（図２（Ｂ）参照）。 A parallel plate type plasma source 52 is provided in the removal chamber 250. The plasma source 52 includes an upper electrode 52b and a lower electrode 52a, and a shadow mask stage 45 is provided between them (see FIG. 2A). When the shadow mask stage 45 includes a conductive support member 45a such as metal, an insulating support member 45b is provided on the upper electrode 52b side (see FIG. 2B).
本実施の形態では、基板を被成膜体１１ａとする（図１参照）。図中の矢印Ｆは、シャドーマスク搬送機構が、成膜室２０３の中を被成膜体１１ａと被成膜体１１ａの一部を覆うシャドーマスク１５ａを重ね合わせた状態で搬送する軌跡を示すものであり、矢印Ｒは、シャドーマスク搬送機構が、除去室２５０の中を成膜材料が付着したシャドーマスク１５ｂを搬送する軌跡を示すものである。なお、ロボット４１ｃおよびロボット４１ｄが、それぞれ成膜材料が付着したシャドーマスク１５ｂと成膜材料が除去されたシャドーマスク１５ｃを搬送する。 In this embodiment mode, the substrate is a deposition target 11a (see FIG. 1). An arrow F in the drawing indicates a trajectory in which the shadow mask transport mechanism transports the deposition target body 11a and the shadow mask 15a that covers a part of the deposition target object 11a in the film formation chamber 203 in a state of being overlapped. The arrow R indicates a trajectory in which the shadow mask transport mechanism transports the shadow mask 15b to which the film forming material is adhered in the removal chamber 250. Note that the robot 41c and the robot 41d carry the shadow mask 15b to which the film forming material is attached and the shadow mask 15c from which the film forming material is removed, respectively.
また、成膜装置２００は、シャドーマスク搬送機構が、被成膜体１１ａが重ね合わされた状態のシャドーマスク１５ａを移動して、蒸着源３１ａ等が噴出する成膜材料を被成膜体１１ａに成膜する成膜モードを有する。なお、被成膜体１１ｂは蒸着源３１ａ乃至蒸着源３１ｄが噴出する成膜材料が成膜された被成膜体１１ａであり、被成膜体１１ｃは蒸着源３１ｅ乃至蒸着源３１ｈが噴出する成膜材料が成膜された被成膜体１１ｂである。 Further, in the film forming apparatus 200, the shadow mask transport mechanism moves the shadow mask 15a in a state where the film formation target 11a is superimposed, and the film formation material ejected by the vapor deposition source 31a or the like is applied to the film formation target 11a. A film forming mode for forming a film is provided. The deposition target 11b is a deposition target 11a on which a deposition material ejected from the deposition source 31a to the deposition source 31d is formed, and the deposition target 11c is ejected from the deposition source 31e to the deposition source 31h. This is a film formation target 11b on which a film forming material is formed.
また、成膜装置２００は、シャドーマスク・ステージが、上部電極５２ｂ側にシャドーマスクを支持した状態で、プラズマ源５２がシャドーマスクにプラズマを照射するクリーニングモードを有する。 The film forming apparatus 200 has a cleaning mode in which the plasma source 52 irradiates the shadow mask with plasma while the shadow mask stage supports the shadow mask on the upper electrode 52b side.
なお、成膜室は複数の部分に分かれていても良い。遮蔽板等を用いて、成膜室を複数の部分に分けると、隣接する蒸着源から噴出する成膜材料が意図せず混合してしまう現象を防ぐことができる。遮蔽板は、仕切り弁であってもよいが、隣接する蒸着源から噴出する成膜材料から被成膜体を遮蔽するものであればよい。また、成膜室を複数の部分に分ける場合、機能が異なる膜をそれぞれの部分で成膜するように、成膜室を分けるとよい。例えば、発光性の有機化合物を含む層を成膜する場合、発光色が異なる発光性の有機化合物を含む層毎に成膜室を分けると、それぞれの発光性の有機化合物を意図した強度で発光させることができる。または、キャリア（電子または正孔）の輸送性が異なる層毎に成膜室を分けると、それぞれの層のキャリアの移動度を意図した程度に調整できる。 Note that the film formation chamber may be divided into a plurality of portions. When the film formation chamber is divided into a plurality of portions using a shielding plate or the like, a phenomenon in which the film formation material ejected from the adjacent vapor deposition source is unintentionally mixed can be prevented. The shielding plate may be a gate valve, but may be any member as long as it shields the deposition target from a deposition material ejected from an adjacent vapor deposition source. In the case where the film formation chamber is divided into a plurality of portions, the film formation chambers may be divided so that films having different functions are formed in the respective portions. For example, when forming a layer containing a light-emitting organic compound, if the film formation chamber is divided for each layer containing a light-emitting organic compound having a different emission color, each light-emitting organic compound emits light with the intended intensity. Can be made. Alternatively, when the deposition chamber is divided for each layer having different carrier (electron or hole) transport properties, the carrier mobility of each layer can be adjusted to an intended level.
また、成膜室２０３に、シャドーマスクを待機させる部分を設けると、成膜モードからクリーニングモードへの移行またはクリーニングモードから成膜モードへの移行が容易になる。具体的には、再生されたシャドーマスクを除去室２５０から成膜室２０３の待機させる部分に搬出しておくと、次の使用済みのシャドーマスクを直ちに除去室２５０に搬入できる。本実施の形態で例示する成膜装置２００のロボット４１ｃおよびロボット４１ｄが、シャドーマスクの待機場所として機能する。 Further, when a portion for waiting for the shadow mask is provided in the film formation chamber 203, the transition from the film formation mode to the cleaning mode or the transition from the cleaning mode to the film formation mode is facilitated. Specifically, when the regenerated shadow mask is carried out from the removal chamber 250 to the standby portion of the film formation chamber 203, the next used shadow mask can be immediately carried into the removal chamber 250. The robot 41c and the robot 41d of the film formation apparatus 200 illustrated in this embodiment function as standby areas for shadow masks.
本実施の形態で例示する成膜装置２００は、被成膜体に成膜する部分として、蒸着源３１ａ〜３１ｄが設けられた部分と、蒸着源３１ｅ〜３１ｈが設けられた部分と、を有する。また、当該２つの部分を接続する部分として、ロボット４１ａと４１ｂが設けられた部分を有する。そして、ロボット４１ｃが設けられた部分と、ロボット４１ｄが設けられた部分は、成膜室２０３と除去室２５０を接続する。 The film formation apparatus 200 exemplified in this embodiment includes a part where deposition sources 31 a to 31 d are provided and a part where deposition sources 31 e to 31 h are provided as parts to be formed on the deposition target. . In addition, as a part for connecting the two parts, a part provided with robots 41a and 41b is provided. The portion where the robot 41 c is provided and the portion where the robot 41 d is provided connect the film formation chamber 203 and the removal chamber 250.
成膜室２０３は排気機構５５を備える。本実施の形態で例示する成膜装置２００は、複数の部分に分かれているため、それぞれの部分に排気機構５５が設けられている。 The film formation chamber 203 includes an exhaust mechanism 55. Since the film formation apparatus 200 illustrated in this embodiment is divided into a plurality of parts, an exhaust mechanism 55 is provided in each part.
なお、除去室２５０には、排気機構５５、ガス導入機構５４並びに高周波電源５３が接続されている（図２参照）。 Note that an exhaust mechanism 55, a gas introduction mechanism 54, and a high-frequency power source 53 are connected to the removal chamber 250 (see FIG. 2).
高周波電源５３は上部電極５２ｂと電気的に接続されている。絶縁部材５２ｃは、除去室２５０の壁から上部電極５２ｂを電気的に絶縁している。シャドーマスク１５は、マスクフレーム１５ｆに固定されている。マスクフレーム１５ｆは、シャドーマスク・ステージ４５に設置されている。 The high frequency power supply 53 is electrically connected to the upper electrode 52b. The insulating member 52 c electrically insulates the upper electrode 52 b from the wall of the removal chamber 250. The shadow mask 15 is fixed to the mask frame 15f. The mask frame 15 f is installed on the shadow mask stage 45.
排気機構５５は、除去室２５０の内部を排気し、プラズマを発生する際の除去室２５０内部の圧力を調整するものである。 The exhaust mechanism 55 exhausts the inside of the removal chamber 250 and adjusts the pressure inside the removal chamber 250 when plasma is generated.
ガス導入機構５４は、特定のガスを、流量を調整しながら除去室２５０に導入するものである。除去室２５０内にガスを均一に導入するために、シャワー板を用いてもよい。なお、本実施の形態では、平行平板型のプラズマ源５２の下部電極５２ａが、ガスの導入のためのシャワー板を兼ねている。 The gas introduction mechanism 54 introduces a specific gas into the removal chamber 250 while adjusting the flow rate. In order to uniformly introduce the gas into the removal chamber 250, a shower plate may be used. In the present embodiment, the lower electrode 52a of the parallel plate type plasma source 52 also serves as a shower plate for introducing gas.
本実施の形態で例示する成膜装置２００を用いると、成膜室２０３に搬入されたシャドーマスク１５ａに重ね合わせた被成膜体１１ａに、成膜モードで成膜できる。そして、使用済みのシャドーマスク１５ｂを、第２の仕切り弁２２２を通して成膜室２０３から除去室２５０に搬出して、シャドーマスク１５ｂに付着した成膜材料を、クリーニングモードで除去できる。その結果、シャドーマスクを成膜装置から取り出すことなく成膜とクリーニングを繰り返すことができ、シャドーマスクへの膜状や粉状の物質の付着を防ぐことができる。そして、再生されたシャドーマスクを用いた成膜と、使用済みのシャドーマスクに付着した成膜材料を除去できる成膜装置を提供できる。 With the use of the film formation apparatus 200 exemplified in this embodiment, a film formation mode can be performed on the film formation target 11 a superimposed on the shadow mask 15 a carried into the film formation chamber 203. Then, the used shadow mask 15b can be carried out from the film formation chamber 203 to the removal chamber 250 through the second gate valve 222, and the film formation material attached to the shadow mask 15b can be removed in the cleaning mode. As a result, film formation and cleaning can be repeated without removing the shadow mask from the film formation apparatus, and adhesion of a film-like or powdery substance to the shadow mask can be prevented. Further, it is possible to provide a film forming apparatus that can remove the film forming material attached to the used shadow mask and the film using the regenerated shadow mask.
本実施の形態で例示する成膜装置２００は、シャドーマスクが除去室２５０内を搬送される距離が、シャドーマスクが成膜室２０３内を搬送される距離に比べて短い。成膜室２０３がコの字型（Ｕ字型ともいえる）であり、シャドーマスクが屈曲した経路を搬送される。除去室２５０は、互いに離れて設けられた第１の仕切り弁２２１と第２の仕切り弁２２２を備え、成膜室２０３に比べてシャドーマスクの搬送経路が短い。これにより、成膜装置の占有面積（フットプリントともいう）を抑制することができる。 In the film formation apparatus 200 exemplified in this embodiment, the distance by which the shadow mask is transported in the removal chamber 250 is shorter than the distance by which the shadow mask is transported in the film formation chamber 203. The film formation chamber 203 has a U-shape (also referred to as a U-shape), and is transported along a path where the shadow mask is bent. The removal chamber 250 includes a first gate valve 221 and a second gate valve 222 that are provided apart from each other, and has a shorter shadow mask transport path than the film formation chamber 203. Thereby, the occupation area (also referred to as a footprint) of the film forming apparatus can be suppressed.
本発明の一態様の成膜装置の構成はこれに限定されず、図３に例示するさまざまな構成が考えられる。なお、シャドーマスクが成膜室２０３内を搬送される経路を実線で、除去室２５０内を搬送される経路を破線で示す。いずれの構成も、成膜装置の占有面積を抑制する効果を奏する。 The structure of the film formation apparatus of one embodiment of the present invention is not limited to this, and various structures illustrated in FIG. 3 can be considered. Note that a path through which the shadow mask is transported in the film formation chamber 203 is indicated by a solid line, and a path by which the shadow mask is transported in the removal chamber 250 is indicated by a broken line. Both configurations have an effect of suppressing the occupied area of the film forming apparatus.
図３（Ａ）に示す成膜装置は、Ｕ字型の成膜室２０３と除去室２５０を有する。この構成によれば、成膜室２０３で使用されたシャドーマスクを除去室２５０で再生し、再び成膜室２０３で使用できる。 The film formation apparatus illustrated in FIG. 3A includes a U-shaped film formation chamber 203 and a removal chamber 250. According to this configuration, the shadow mask used in the film formation chamber 203 can be regenerated in the removal chamber 250 and used again in the film formation chamber 203.
図３（Ｂ）に示す成膜装置は、Ｗ字型の成膜室２０３と除去室２５０を有する。この構成によれば、成膜室２０３で使用されたシャドーマスクを除去室２５０で再生し、再び成膜室２０３で使用できる。 The film formation apparatus illustrated in FIG. 3B includes a W-shaped film formation chamber 203 and a removal chamber 250. According to this configuration, the shadow mask used in the film formation chamber 203 can be regenerated in the removal chamber 250 and used again in the film formation chamber 203.
図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示す成膜装置は、Ｕ字型の第１の成膜室２０３ａと第１の除去室２５０ａが接続され、Ｕ字型の第２の成膜室２０３ｂと第２の除去室２５０ｂが接続され、第１の成膜室２０３ａと第２の成膜室２０３ｂが接続されている。この構成によれば、第１の成膜室２０３ａで使用された第１のシャドーマスクを第１の除去室２５０ａで再生し、再び第１の成膜室２０３ａで使用できる。さらに、第１の成膜室２０３ａで成膜された膜に重ねて、第２の成膜室２０３ｂで第２のシャドーマスクを用いて成膜できる。そして、第２の成膜室２０３ｂで使用された第２のシャドーマスクを第２の除去室２５０ｂで再生し、再び第２の成膜室２０３ｂで使用できる。 3C and 3D, the U-shaped first film formation chamber 203a and the first removal chamber 250a are connected to each other, so that the U-shaped second film formation chamber is formed. 203b and the second removal chamber 250b are connected, and the first film formation chamber 203a and the second film formation chamber 203b are connected. According to this configuration, the first shadow mask used in the first film formation chamber 203a can be regenerated in the first removal chamber 250a and used again in the first film formation chamber 203a. Further, a second shadow mask can be used to form a film over the film formed in the first film formation chamber 203a in the second film formation chamber 203b. Then, the second shadow mask used in the second film formation chamber 203b can be regenerated in the second removal chamber 250b and used again in the second film formation chamber 203b.
＜変形例＞
本実施の形態で例示して説明する成膜装置２００の除去室の構成の変形例について、図２（Ｂ）を用いて説明する。
<Modification>
A modification of the structure of the removal chamber of the film formation apparatus 200 described as an example in this embodiment will be described with reference to FIG.
本実施の形態の変形例で説明する成膜装置のシャドーマスク・ステージ４５は、接地された支持部材４５ａと、上部電極５２ｂ側に絶縁性の支持部材４５ｂを備える。そして、支持部材４５ｂが、シャドーマスク１５を上部電極５２ｂに接するように支持した状態で、プラズマ源がシャドーマスクにプラズマを照射するクリーニングモードを有する成膜装置である。 The shadow mask stage 45 of the film forming apparatus described in the modification of the present embodiment includes a grounded support member 45a and an insulating support member 45b on the upper electrode 52b side. The film forming apparatus has a cleaning mode in which the plasma source irradiates the shadow mask with plasma while the support member 45b supports the shadow mask 15 in contact with the upper electrode 52b.
これにより、自己バイアス電圧によってイオンが大きく加速される領域にシャドーマスク１５が配置され、シャドーマスク１５に付着した成膜材料を除去する速度を高めることができる。 As a result, the shadow mask 15 is arranged in a region where ions are greatly accelerated by the self-bias voltage, and the speed of removing the film forming material attached to the shadow mask 15 can be increased.
また、プラズマを照射している状態で、上部電極５２ｂとシャドーマスク・ステージ４５が電気的に絶縁され、且つ上部電極５２ｂから下部電極５２ａまでの距離Ｄ１に比べて、上部電極５２ｂと電位が等しい部分から接地されたシャドーマスク・ステージ４５までの距離Ｄ２が短い。特に、Ｄ２がＤ１の０．５倍以下、０より大きいと好ましい（図２（Ｂ）左側参照）。 Further, the upper electrode 52b and the shadow mask stage 45 are electrically insulated while being irradiated with plasma, and the potential is equal to that of the upper electrode 52b as compared with the distance D1 from the upper electrode 52b to the lower electrode 52a. The distance D2 from the portion to the grounded shadow mask stage 45 is short. In particular, it is preferable that D2 is 0.5 times or less of D1 and larger than 0 (see the left side of FIG. 2B).
これにより、上部電極５２ｂと電位が等しい部分とシャドーマスク・ステージ４５の間での異常放電の発生が抑制され、安定してプラズマを生成できる。 Thereby, the occurrence of abnormal discharge between the portion having the same potential as the upper electrode 52b and the shadow mask stage 45 is suppressed, and plasma can be generated stably.
また、上部電極５２ｂとシャドーマスク・ステージ４５の間に空間が形成される場合、当該空間に絶縁性の部材を配置すると、異常放電を防ぐことができる。例えば、絶縁性の支持部材４５ｂを当該空間に延在するように配置してもよい（図２（Ｂ）右側参照）。 When a space is formed between the upper electrode 52b and the shadow mask stage 45, an abnormal discharge can be prevented by disposing an insulating member in the space. For example, you may arrange | position the insulating support member 45b so that it may extend in the said space (refer FIG.2 (B) right side).
なお、シャドーマスク１５が接する上部電極５２ｂに、温度調節機構を設けてもよい。シャドーマスク１５と上部電極５２ｂとが接する部分で、熱が伝導する。温度調節機構を用いて温度が調整された上部電極５２ｂを、プラズマが照射されるシャドーマスク１５に接することで、シャドーマスク１５の温度を管理できる。これにより、温度上昇に伴う寸法の変化など、シャドーマスク１５の損傷を防ぐことができる。 Note that a temperature adjustment mechanism may be provided on the upper electrode 52b in contact with the shadow mask 15. Heat is conducted at a portion where the shadow mask 15 and the upper electrode 52b are in contact with each other. The temperature of the shadow mask 15 can be managed by bringing the upper electrode 52b whose temperature is adjusted using the temperature adjusting mechanism into contact with the shadow mask 15 irradiated with plasma. Thereby, damage to the shadow mask 15 such as a change in dimensions accompanying a temperature rise can be prevented.
以下に、本発明の一態様の成膜装置を構成する個々の要素について説明する。 The individual elements constituting the film formation apparatus of one embodiment of the present invention are described below.
＜排気機構・ガス導入機構＞
本実施の形態で例示する成膜装置２００は、成膜室２０３の内部の圧力を制御する排気機構５５と、除去室２５０の内部の圧力を制御する排気機構５５と、除去室２５０の内部の雰囲気を調整するガス導入機構５４を備える。
<Exhaust mechanism and gas introduction mechanism>
The film formation apparatus 200 exemplified in this embodiment includes an exhaust mechanism 55 that controls the pressure inside the film formation chamber 203, an exhaust mechanism 55 that controls the pressure inside the removal chamber 250, and an interior of the removal chamber 250. A gas introduction mechanism 54 for adjusting the atmosphere is provided.
各排気機構５５には、例えばターボポンプ、クライオポンプ等を適用できる。除去室２５０の排気機構５５は、除去室２５０の圧力を調整する自動圧力制御機器を備える。 For example, a turbo pump or a cryopump can be applied to each exhaust mechanism 55. The exhaust mechanism 55 of the removal chamber 250 includes an automatic pressure control device that adjusts the pressure of the removal chamber 250.
ガス導入機構５４にはマスフローメータ等を適用できる。なお、除去室２５０に導入するガスは高純度であることが好ましく、意図しない不純物の含有量が１ｐｐｍ以下であると好ましい。 A mass flow meter or the like can be applied to the gas introduction mechanism 54. The gas introduced into the removal chamber 250 is preferably highly pure, and the content of unintended impurities is preferably 1 ppm or less.
＜シャドーマスク搬送機構＞
シャドーマスク搬送機構は、成膜に用いられる前のシャドーマスク１５ａを、成膜室２０３の内部で搬送する第１の搬送動作（矢印Ｆ）と、成膜に用いられた後のシャドーマスク１５ｂを、除去室２５０の内部で搬送する第２の搬送動作（矢印Ｒ）を行う。
<Shadow mask transport mechanism>
The shadow mask transfer mechanism includes a first transfer operation (arrow F) for transferring the shadow mask 15a before being used for film formation inside the film formation chamber 203, and a shadow mask 15b after being used for film formation. Then, a second transfer operation (arrow R) for transfer inside the removal chamber 250 is performed.
シャドーマスク搬送機構は、例えば、蒸着源を挟んで並行して進行するように一対の無限軌道を設け、シャドーマスクの支持部材を当該無限軌道に固定して、シャドーマスクを蒸着源の上方を通過するように搬送する方法など、さまざまな方法を適用できる。 For example, the shadow mask transport mechanism is provided with a pair of endless tracks so as to advance in parallel with the deposition source interposed therebetween, the shadow mask support member is fixed to the endless track, and the shadow mask passes above the deposition source. Various methods can be applied, such as a method of transporting as if.
シャドーマスク搬送機構は、第１の搬送動作において、蒸着源が成膜材料を噴出する方向にシャドーマスクをかざしながら、シャドーマスクと蒸着源の距離を一定に保って、シャドーマスクを搬送する。 In the first transport operation, the shadow mask transport mechanism transports the shadow mask while keeping the distance between the shadow mask and the vapor deposition source constant while holding the shadow mask in the direction in which the vapor deposition source ejects the film forming material.
シャドーマスク搬送機構は、第２の搬送動作において、第１の仕切り弁２２１を通って、成膜室２０３から除去室２５０のシャドーマスク・ステージにシャドーマスクを搬送し、第２の仕切り弁２２２を通って、除去室２５０のシャドーマスク・ステージから成膜室２０３にシャドーマスクを搬送する。 In the second transfer operation, the shadow mask transfer mechanism transfers the shadow mask from the film forming chamber 203 to the shadow mask stage of the removal chamber 250 through the first gate valve 221, and moves the second gate valve 222. Then, the shadow mask is transferred from the shadow mask stage in the removal chamber 250 to the film formation chamber 203.
＜仕切り弁＞
第１の仕切り弁２２１と第２の仕切り弁２２２は、プラズマ源５２がプラズマを照射している間、プラズマ源５２から成膜室２０３を隔離するものであればよい。プラズマを用いてシャドーマスクに付着した成膜材料を除去する間、成膜室２０３の圧力が上昇するのを防ぐ構成、または、成膜室２０３がプラズマに曝されて気化した物質によって汚染されるのを防ぐ構成であればよい。
<Division valve>
The first gate valve 221 and the second gate valve 222 only need to isolate the film formation chamber 203 from the plasma source 52 while the plasma source 52 irradiates the plasma. A structure in which the pressure in the film formation chamber 203 is prevented from rising while the film formation material attached to the shadow mask is removed using plasma, or the film formation chamber 203 is exposed to plasma and contaminated by a vaporized substance. Any configuration that prevents this is sufficient.
＜蒸着源＞
蒸着源３１ａ（３１ｂ〜３１ｈ）は、成膜材料を噴出するものであればよく、噴出する方向に指向性があるものが、材料を効率よく利用できるため好ましい。
<Deposition source>
The vapor deposition source 31a (31b to 31h) is not particularly limited as long as it ejects the film forming material, and one having directivity in the ejecting direction is preferable because the material can be used efficiently.
蒸着源３１ａ（３１ｂ〜３１ｈ）としては、リニアソース型の蒸着源の他、例えばポイントソース型の蒸着源や、ポイントソースを直線状、またはマトリクス状に並べた蒸着源、スリット状の間隙から気化した成膜材料を噴出するもの等をその例に挙げることができる。 As the vapor deposition source 31a (31b to 31h), in addition to the linear source type vapor deposition source, for example, a point source type vapor deposition source, a vapor deposition source in which the point sources are arranged linearly or in a matrix, or vaporization from a slit-shaped gap For example, a material that ejects the deposited film material can be given.
また、蒸着源３１ａ（３１ｂ〜３１ｈ）を移動可能とし、走査しながら成膜する方法を組み合わせても良い。 Further, the deposition source 31a (31b to 31h) may be movable, and a method of forming a film while scanning may be combined.
＜プラズマ源＞
プラズマ源５２は、平行平板型のプラズマ源である。
<Plasma source>
The plasma source 52 is a parallel plate type plasma source.
プラズマに用いるガスは、成膜材料とシャドーマスクの材質に応じて選択すればよく、例えば希ガス（アルゴン、キセノン、ヘリウム等）、還元性ガス（水素等）、酸化性ガス（酸素等）、ハロゲン化物ガス（四フッ化炭素等）またはこれらを適宜混合したガスを用いることができる。 The gas used for the plasma may be selected according to the film forming material and the material of the shadow mask. For example, a rare gas (argon, xenon, helium, etc.), a reducing gas (hydrogen, etc.), an oxidizing gas (oxygen, etc.), A halide gas (carbon tetrafluoride or the like) or a gas in which these are appropriately mixed can be used.
また、プラズマとは別に線状レーザをアシスト的に用いて、シャドーマスクに付着した有機物を燃焼させ、それによってシャドーマスクより分離された有機物をプラズマにより除去する方式をとってもよい。 In addition to the plasma, a linear laser may be used in an assisting manner to burn the organic matter adhering to the shadow mask and thereby remove the organic matter separated from the shadow mask by the plasma.
なお、離れた位置で生成されたプラズマを、プラズマの照射領域に供給する構成（リモートプラズマソース）を適用することもできる。この場合、例えばホローカソード型とすることもできる。 Note that a configuration (remote plasma source) in which plasma generated at a distant position is supplied to a plasma irradiation region can also be applied. In this case, for example, a hollow cathode type may be used.
＜シャドーマスク＞
本発明の一態様の成膜装置には、さまざまなシャドーマスクを用いることができる。例えば、開口部が設けられた薄板または箔を、剛直な枠（マスクフレームともいう）に張ったものが用いることができる。
<Shadow mask>
Various shadow masks can be used for the deposition apparatus of one embodiment of the present invention. For example, a thin plate or foil provided with an opening and a rigid frame (also referred to as a mask frame) can be used.
剛直な枠には、熱膨張率の小さい金属、セラミックス等が用いられ、例えばニッケル合金やステンレスなどを用いることができる。また、開口部が設けられた薄板または箔には、熱膨張率の小さい金属が用いられ、例えばエッチング法を用いて開口部が設けられたニッケルを含む金属板や、電鋳法を用いて形成された金属箔などをその例に挙げることができる。 For the rigid frame, a metal, ceramics, or the like having a low coefficient of thermal expansion is used. For example, nickel alloy or stainless steel can be used. In addition, for the thin plate or foil provided with the opening, a metal having a small coefficient of thermal expansion is used. For example, a metal plate containing nickel provided with the opening using an etching method or an electroforming method is used. An example of such a metal foil can be given.
本発明の一態様の成膜装置が備える除去室は、シャドーマスクに付着した成膜材料を除去できる。特に、精細な開口部（例えば、直径または一辺が１μｍ以上５００μｍ以下）が設けられたシャドーマスクを損傷することなく、付着した成膜材料を除去できる。 The removal chamber included in the deposition apparatus of one embodiment of the present invention can remove the deposition material attached to the shadow mask. In particular, the deposited film forming material can be removed without damaging a shadow mask provided with a fine opening (for example, a diameter or a side of 1 μm to 500 μm).
次に、上記の成膜装置を用いた成膜方法およびシャドーマスクに付着した成膜材料を除去する方法について説明する。 Next, a film forming method using the above film forming apparatus and a method for removing the film forming material attached to the shadow mask will be described.
＜成膜装置を用いた成膜方法およびシャドーマスクに付着した成膜材料を除去する方法＞
本実施の形態で例示して説明する成膜方法およびシャドーマスクに付着した成膜材料を除去する方法は、４つのステップを有する。
<Film Forming Method Using Film Forming Apparatus and Method for Removing Film Deposited Material Adhering to Shadow Mask>
The film forming method and the method for removing the film forming material attached to the shadow mask, which are described by way of example in this embodiment, have four steps.
第１のステップは、シャドーマスク１５ａの開口部に被成膜体１１ａを重ね合わせる（図１参照）。シャドーマスク１５ａと、被成膜体１１ａにアライメントマーカを設けると、シャドーマスク１５ａの上に被成膜体１１ａを重ね合わせる位置を調整することができる。 In the first step, the deposition target 11a is overlaid on the opening of the shadow mask 15a (see FIG. 1). When the alignment marker is provided on the shadow mask 15a and the film formation target 11a, the position where the film formation target 11a is superimposed on the shadow mask 15a can be adjusted.
第２のステップは、シャドーマスク搬送機構を用いて、被成膜体１１ａが開口部に重ね合わされた状態のシャドーマスク１５ａを移動して、蒸着源３１ａ（３１ｂ〜３１ｈ）が上方に向けて噴出する成膜材料を、下方から被成膜体１１ａに成膜する。 In the second step, the shadow mask transport mechanism is used to move the shadow mask 15a with the deposition target 11a superimposed on the opening, and the deposition source 31a (31b to 31h) is ejected upward. The film forming material to be formed is formed on the film formation target 11a from below.
第３のステップは、第２のステップで使用されたシャドーマスクを、第１の仕切り弁２２１を通して除去室２５０に搬出する。そして、シャドーマスク・ステージ４５が上部電極５２ｂ側に支持する使用済みのシャドーマスクに、プラズマ源５２を用いてプラズマを照射する（図２参照）。 In the third step, the shadow mask used in the second step is carried out to the removal chamber 250 through the first gate valve 221. Then, the used shadow mask supported by the shadow mask stage 45 on the upper electrode 52b side is irradiated with plasma using the plasma source 52 (see FIG. 2).
第４のステップは、第２の仕切り弁２２２を通して、第３のステップで成膜材料が除去されたシャドーマスクを成膜室２０３に搬入する。 In the fourth step, the shadow mask from which the film formation material has been removed in the third step is carried into the film formation chamber 203 through the second gate valve 222.
上記の方法は、シャドーマスクを使用して被成膜体に成膜する工程、当該シャドーマスクに付着した蒸着材料を除去して再生する工程を含む。これにより、第２のステップでシャドーマスクに付着した成膜材料を、第３のステップで除去できる。そして、第３のステップで再生されたシャドーマスクを再び第１のステップに適用することで、シャドーマスクを繰り返して利用できる。その結果、シャドーマスクを用いた成膜方法と、当該シャドーマスクに付着した成膜材料を除去する方法を提供できる。 The above method includes a step of forming a film on an object to be formed using a shadow mask, and a step of removing and regenerating the deposition material attached to the shadow mask. Thereby, the film-forming material adhering to the shadow mask in the second step can be removed in the third step. Then, by applying the shadow mask reproduced in the third step to the first step again, the shadow mask can be used repeatedly. As a result, a film formation method using a shadow mask and a method for removing a film formation material attached to the shadow mask can be provided.
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。 Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments described in this specification as appropriate.
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の成膜装置の構成について、図４を参照して説明する。図４（Ａ）は本発明の一態様の成膜装置の構成を模式的に示すブロック図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の成膜装置とシャドーマスクを用いて、複数の被成膜体を連続して成膜し、使用されたシャドーマスクを連続して再生する方法について説明する図である。
(Embodiment 2)
In this embodiment, the structure of the film formation apparatus of one embodiment of the present invention is described with reference to FIGS. 4A is a block diagram schematically illustrating a structure of a film formation apparatus of one embodiment of the present invention. FIG. 4B illustrates a plurality of film formation apparatuses and shadow masks in FIG. It is a figure explaining the method to form the film-forming body of this in succession, and to reproduce | regenerate the used shadow mask continuously.
本実施の形態で説明する成膜装置は、第１の除去室２５０＿１と、第２の除去室２５０＿２を備える（図４（Ａ）参照）。それぞれの除去室は、図示されていないシャドーマスク・ステージ、プラズマ源を独立して備える。 The film formation apparatus described in this embodiment includes a first removal chamber 250_1 and a second removal chamber 250_2 (see FIG. 4A). Each removal chamber is independently provided with a shadow mask stage and a plasma source (not shown).
これにより、複数の除去室は並行してシャドーマスクにプラズマを照射することが可能となるため、複数のシャドーマスクから成膜材料を並行して除去できる。また、被成膜体への連続成膜を中断することなく、プラズマをシャドーマスクに照射する時間を長くできる。 Accordingly, since the plurality of removal chambers can irradiate the shadow mask with plasma in parallel, the film forming material can be removed from the plurality of shadow masks in parallel. Further, the time for irradiating the shadow mask with plasma can be extended without interrupting continuous film formation on the film formation target.
例えば、１つの成膜室と１つの除去室を備える成膜装置において、中断することなく複数の被成膜体を連続して成膜するには、成膜時間以内に除去を終える必要がある。従って、除去速度は成膜速度以上であることを要する。 For example, in a film forming apparatus including one film forming chamber and one removal chamber, it is necessary to finish removal within a film forming time in order to continuously form a plurality of film forming bodies without interruption. . Therefore, the removal rate needs to be equal to or higher than the film formation rate.
一方、１つの成膜室とｎ（ｎは自然数）個の除去室を備える成膜装置において、被成膜体への連続成膜を中断することなく行うには、成膜時間のｎ倍以内に除去を終えればよい。従って、除去速度は成膜速度の１／ｎ以上であればよい。なお、除去室へのガスの導入、圧力調整並びに排気に時間を要する場合は、さらに短時間に除去を終える必要がある。その場合は、除去室を増設すればよい。 On the other hand, in a film forming apparatus having one film forming chamber and n (n is a natural number) number of removing chambers, in order to perform continuous film forming on a film formation target without interruption, it is within n times the film forming time. You can finish the removal. Accordingly, the removal rate may be 1 / n or more of the film formation rate. If it takes time to introduce gas into the removal chamber, adjust the pressure, and exhaust, it is necessary to complete the removal in a shorter time. In that case, a removal chamber may be added.
なお、図４（Ａ）には、第１のシャドーマスク１５＿１、第２のシャドーマスク１５＿２および第３のシャドーマスク１５＿３並びに連続して成膜する被成膜体の一の被成膜体１が図示されている。 Note that in FIG. 4A, the first shadow mask 15_1, the second shadow mask 15_2, the third shadow mask 15_3, and one deposition target 1 to be deposited sequentially are formed. It is shown in the figure.
複数の除去室を備える成膜装置を用いる連続成膜方法について説明する。具体的には、１つの成膜室および２つの除去室を備える成膜装置並びに３つのシャドーマスクを用いて、被成膜体を連続成膜する方法について図４（Ｂ）を用いて説明する。なお、図４（Ｂ）に記した１〜８の符号は、成膜装置で順番に成膜される被成膜体を指し示す。 A continuous film forming method using a film forming apparatus including a plurality of removal chambers will be described. Specifically, a method for continuously forming a film formation object using a film formation apparatus including one film formation chamber and two removal chambers and three shadow masks will be described with reference to FIG. . Note that reference numerals 1 to 8 shown in FIG. 4B indicate deposition targets that are sequentially formed by the deposition apparatus.
＜被成膜体の連続成膜方法＞
本実施の形態で例示して説明する成膜方法およびシャドーマスクに付着した成膜材料を除去する方法は、７つのステップを有する。被成膜体として基板を用いる場合を図４に示す。なお、図中の第１の基板は第１の成膜体、第２の基板は第２の成膜体、第３の基板は第３の成膜体、と読み替えることができる
<Continuous film forming method of film formation target>
The film formation method and the method for removing the film formation material adhering to the shadow mask described by way of example in this embodiment have seven steps. FIG. 4 shows the case where a substrate is used as the film formation target. In the drawing, the first substrate can be read as the first film formation body, the second substrate can be read as the second film formation body, and the third substrate can be read as the third film formation body.
第１のステップは、第１のシャドーマスク１５＿１を用いて、成膜室２０３で第１の被成膜体に成膜する。 In the first step, a film is formed on the first deposition target in the deposition chamber 203 using the first shadow mask 15_1.
第２のステップは、再生されたシャドーマスクを除去室から成膜室２０３に搬入し、それを用いて被成膜体に成膜する。例えば、第２のシャドーマスク１５＿２を第１の除去室２５０＿１から搬入し、第２のシャドーマスク１５＿２を用いて、第２の被成膜体に成膜する。 In the second step, the regenerated shadow mask is transferred from the removal chamber to the film formation chamber 203 and is used to form a film on the film formation target. For example, the second shadow mask 15_2 is carried in from the first removal chamber 250_1, and is formed on the second deposition target film using the second shadow mask 15_2.
第３のステップは、使用済みの第１のシャドーマスク１５＿１を除去室に搬出し、成膜材料を除去する。例えば、第１の除去室２５０＿１に搬出して、再生を行う。 In the third step, the used first shadow mask 15_1 is carried out to the removal chamber, and the film forming material is removed. For example, it is carried out to the first removal chamber 250_1 for regeneration.
第４のステップは、再生されたシャドーマスクを除去室から成膜室２０３に搬入し、それを用いて被成膜体に成膜する。例えば、第３のシャドーマスク１５＿３を第２の除去室２５０＿２から搬入し、第３のシャドーマスク１５＿３を用いて、第３の被成膜体に成膜する。 In the fourth step, the regenerated shadow mask is transferred from the removal chamber to the film formation chamber 203 and is used to form a film on the film formation target. For example, the third shadow mask 15_3 is carried from the second removal chamber 250_2, and the third shadow mask 15_3 is used to form a film over the third deposition target.
第５のステップは、使用済みの第２のシャドーマスク１５＿２を除去室に搬出し、成膜材料を除去する。例えば、第２の除去室２５０＿２に搬出して、再生を行う。 In the fifth step, the used second shadow mask 15_2 is carried out to the removal chamber, and the film forming material is removed. For example, it is carried out to the second removal chamber 250_2 for regeneration.
第６のステップは、再生されたシャドーマスクを除去室から成膜室２０３に搬入する。 In the sixth step, the regenerated shadow mask is carried into the film formation chamber 203 from the removal chamber.
第７のステップは、使用済みの第３のシャドーマスク１５＿３を除去室に搬出し、成膜材料を除去する。例えば、第１の除去室２５０＿１に搬出して、再生を行う。ここで、連続して成膜を続ける場合は、第６のステップで成膜室２０３に搬入したシャドーマスクを用いて再び第１のステップに進み、被成膜体に成膜する。例えば、第１のシャドーマスク１５＿１を第１の除去室２５０＿１から搬入し、第１のシャドーマスク１５＿１を用いて、第４の被成膜体に成膜する。 In the seventh step, the used third shadow mask 15_3 is carried out to the removal chamber, and the film forming material is removed. For example, it is carried out to the first removal chamber 250_1 for regeneration. Here, in the case where film formation is continued, the process proceeds to the first step again using the shadow mask carried into the film formation chamber 203 in the sixth step, and a film is formed on the film formation target. For example, the first shadow mask 15_1 is transferred from the first removal chamber 250_1, and is formed over the fourth deposition target film using the first shadow mask 15_1.
以上の工程を繰り返すことで、被成膜体への連続成膜を中断することなく、プラズマをシャドーマスクに照射する時間を長くできる。 By repeating the above steps, the time for irradiating the shadow mask with plasma can be extended without interrupting continuous film formation on the deposition target.
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。 Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments described in this specification as appropriate.
（実施の形態３）
本実施の形態では、表示パネルの作製に適用可能な本発明の一態様の成膜装置の構成の一例について説明する。本実施の形態で例示して説明する成膜装置の構成を図５に示す。なお、シャドーマスクが成膜室内を搬送される経路を実線で、除去室内を搬送される経路を破線で示す。
(Embodiment 3)
In this embodiment, an example of a structure of a film formation apparatus according to one embodiment of the present invention, which can be used for manufacturing a display panel, will be described. FIG. 5 illustrates a structure of a film formation apparatus illustrated and described in this embodiment. Note that a path through which the shadow mask is transported in the film forming chamber is indicated by a solid line, and a path by which the shadow mask is transported in the removal chamber is indicated by a broken line.
＜成膜装置の構成例１．＞
図５（Ａ）に示す成膜装置２００Ｗは、発光素子の作製に適用可能な成膜装置である。
<Configuration Example 1 of Film Forming Apparatus>>
A film formation apparatus 200 </ b> W illustrated in FIG. 5A is a film formation apparatus that can be used for manufacturing a light-emitting element.
成膜装置２００Ｗは、第１の成膜室２０３Ｗ、第１の除去室２５０Ｗ、第２の成膜室２０３Ｃ、第２の除去室２５０Ｃ、被成膜体の搬入室２１１並びに搬出室２１２を有する。搬入室２１１は、被成膜体を成膜装置２００Ｗに搬入するためのものであり、搬出室２１２は成膜材料が成膜された被成膜体を、成膜装置２００Ｗから搬出するためのものである。 The film formation apparatus 200 </ b> W includes a first film formation chamber 203 </ b> W, a first removal chamber 250 </ b> W, a second film formation chamber 203 </ b> C, a second removal chamber 250 </ b> C, a film formation object carry-in chamber 211, and a carry-out chamber 212. . The carry-in chamber 211 is for carrying the film formation body into the film formation apparatus 200W, and the carry-out chamber 212 is for carrying out the film formation body on which the film formation material is formed from the film formation apparatus 200W. Is.
なお、搬出室２１２に封止部を設けても良く、成膜材料層が封止された状態の被成膜体が、成膜装置から取り出されるように構成してもよい。 Note that a sealing portion may be provided in the carry-out chamber 212, and the deposition target in a state where the deposition material layer is sealed may be taken out from the deposition apparatus.
また、アライメント部２０４Ｗは、被成膜体と第１のシャドーマスクの位置あわせを行う部分であり、アライメント部２０４Ｃは、被成膜体と第２のシャドーマスクの位置あわせを行う部分である。 The alignment unit 204W is a part that aligns the film formation target and the first shadow mask, and the alignment unit 204C is a part that aligns the film formation target and the second shadow mask.
成膜装置２００Ｗを用いて、白色を呈する光を発する発光素子を作製する方法について説明する。白色を呈する発光素子としては、実施の形態１０で説明する発光素子の構成例３．をその例に挙げることができる。 A method for manufacturing a light-emitting element that emits white light using the film formation apparatus 200 </ b> W will be described. As a light-emitting element exhibiting white color, a configuration example 3 of a light-emitting element described in Embodiment 10 is described. Can be cited as an example.
被成膜体として、第１の電極と、第１の電極と電気的に接続される第１の端子と、後に形成される第２の電極と電気的に接続される第２の端子が形成された基板を使用できる。例えば、第１の電極がマトリクス状に設けられていてもよく、それぞれの第１の電極がトランジスタと電気的に接続されたアクティブマトリクス基板であってもよい。 As the deposition target, a first electrode, a first terminal electrically connected to the first electrode, and a second terminal electrically connected to the second electrode to be formed later are formed. Can be used. For example, the first electrode may be provided in a matrix form, or an active matrix substrate in which each first electrode is electrically connected to a transistor.
第１のシャドーマスクを用いて第１の成膜室２０３Ｗにおいて、第１の電極上に発光性の有機化合物を含む層を形成する。第１の成膜室２０３Ｗは、複数の領域または複数の部屋に分かれていても良く、それぞれの領域または部屋で成膜された膜を重ねて、発光性の有機化合物を含む層を形成する。なお、使用後の第１のシャドーマスクには、発光性の有機化合物を含む層に用いた成膜材料が付着する。 A layer containing a light-emitting organic compound is formed over the first electrode in the first deposition chamber 203 </ b> W using the first shadow mask. The first film formation chamber 203W may be divided into a plurality of regions or a plurality of rooms, and a film containing a light-emitting organic compound is formed by stacking films formed in the respective regions or rooms. Note that the film-forming material used for the layer containing a light-emitting organic compound adheres to the first shadow mask after use.
使用後の第１のシャドーマスクに付着した成膜材料は、第１の除去室２５０Ｗで除去される。 The film-forming material attached to the first shadow mask after use is removed in the first removal chamber 250W.
第１のシャドーマスクを搬送する距離を比較すると、搬送しながら成膜を行う第１の成膜室２０３Ｗの内部を搬送する距離より、第１の除去室２５０Ｗの内部を搬送する距離が短くなる。その結果、第１のシャドーマスクを屈曲して搬送する構成とすることで、成膜装置の占有面積を抑制する効果を奏する。 Comparing the distance for transporting the first shadow mask, the distance for transporting the interior of the first removal chamber 250W is shorter than the distance for transporting the interior of the first film formation chamber 203W where film deposition is performed while transporting. . As a result, the configuration in which the first shadow mask is bent and transported has an effect of suppressing the occupied area of the film forming apparatus.
第２のシャドーマスクを用いて第２の成膜室２０３Ｃにおいて、発光性の有機化合物を含む層に重ねて第２の電極を成膜する。第２の成膜室２０３Ｃは、１または２以上の領域に分かれていてもよく、単層または積層された構造を有する第２の電極を形成する。なお、第２のシャドーマスクは発光素子の第２の電極を形成するための開口部が設けられている。なお、第２の電極をその形状で形成することにより、第２の電極は第２の端子と電気的に接続される。 In the second deposition chamber 203C, the second electrode is deposited over the layer containing a light-emitting organic compound using the second shadow mask. The second film formation chamber 203C may be divided into one or two or more regions, and forms a second electrode having a single layer structure or a stacked structure. Note that the second shadow mask is provided with an opening for forming the second electrode of the light-emitting element. Note that the second electrode is electrically connected to the second terminal by forming the second electrode in the shape.
使用後の第２のシャドーマスクに付着した成膜材料は、第２の除去室２５０Ｃで除去される。ここで、第２の電極に用いる材料を除去するプラズマが、シャドーマスクをエッチングしてしまうと、シャドーマスクを損傷する。シャドーマスクの材料をエッチングし難いガスを選択して用いる。 The film forming material adhering to the second shadow mask after use is removed in the second removal chamber 250C. Here, if the plasma for removing the material used for the second electrode etches the shadow mask, the shadow mask is damaged. A gas that is difficult to etch the shadow mask material is selected and used.
本実施の形態で例示する成膜装置２００Ｗを用いると、例えば実施の形態１２に例示する表示パネルを作製できる。具体的には、白色を呈する光を発する発光素子に重ねて、カラーフィルタが設けられた表示パネルを作製できる。なお、カラーフィルタを設ける位置は、被成膜体の第１の電極より基板側であっても、第２の電極より封止基板側であってもよい。 When the film formation apparatus 200W exemplified in this embodiment is used, for example, the display panel exemplified in Embodiment 12 can be manufactured. Specifically, a display panel provided with a color filter over a light-emitting element that emits white light can be manufactured. Note that the position where the color filter is provided may be closer to the substrate than the first electrode of the deposition target, or closer to the sealing substrate than the second electrode.
＜成膜装置の構成例２．＞
図５（Ｂ）に示す成膜装置２００ＲＧＢは、発光素子の作製に適用可能な成膜装置である。
<Configuration Example 2 of Film Forming Apparatus>>
A film formation apparatus 200RGB illustrated in FIG. 5B is a film formation apparatus applicable to manufacture of a light-emitting element.
成膜装置２００ＲＧＢは、第１の成膜室２０３Ｈ、第１の除去室２５０Ｈ、第２の成膜室２０３Ｂ、第２の除去室２５０Ｂ、第３の成膜室２０３Ｇ、第３の除去室２５０Ｇ、第４の成膜室２０３Ｒ、第４の除去室２５０Ｒ、第５の成膜室２０３Ｅ、第５の除去室２５０Ｅ、第６の成膜室２０３Ｃ、第６の除去室２５０Ｃ、被成膜体の搬入室２１１並びに搬出室２１２を有する。搬入室２１１は、被成膜体を成膜装置２００ＲＧＢに搬入するためのものであり、搬出室２１２は成膜材料が成膜された被成膜体を、成膜装置２００ＲＧＢから搬出するためのものである。 The film formation apparatus 200RGB includes a first film formation chamber 203H, a first removal chamber 250H, a second film formation chamber 203B, a second removal chamber 250B, a third film formation chamber 203G, and a third removal chamber 250G. , Fourth deposition chamber 203R, fourth removal chamber 250R, fifth deposition chamber 203E, fifth removal chamber 250E, sixth deposition chamber 203C, sixth removal chamber 250C, deposition target A carry-in chamber 211 and a carry-out chamber 212. The carry-in chamber 211 is for carrying the film formation body into the film forming apparatus 200RGB, and the carry-out chamber 212 is for carrying out the film formation body on which the film forming material is formed from the film formation apparatus 200RGB. Is.
なお、搬出室２１２に封止部を設けても良く、成膜材料層が封止された状態の被成膜体が、成膜装置から取り出されるように構成してもよい。 Note that a sealing portion may be provided in the carry-out chamber 212, and the deposition target in a state where the deposition material layer is sealed may be taken out from the deposition apparatus.
なお、アライメント部２０４Ｈは被成膜体と第１のシャドーマスクの位置あわせを行う部分である。アライメント部２０４Ｂは被成膜体と第２のシャドーマスクの位置あわせを行う部分である。アライメント部２０４Ｇは被成膜体と第３のシャドーマスクの位置あわせを行う部分である。アライメント部２０４Ｒは被成膜体と第４のシャドーマスクの位置あわせを行う部分である。アライメント部２０４Ｅは被成膜体と第５のシャドーマスクの位置あわせを行う部分である。アライメント部２０４Ｃは被成膜体と第６のシャドーマスクの位置あわせを行う部分である。 Note that the alignment portion 204H is a portion for aligning the film formation target and the first shadow mask. The alignment unit 204B is a part that aligns the film formation target and the second shadow mask. The alignment unit 204G is a part that aligns the film formation target and the third shadow mask. The alignment unit 204R is a part for aligning the film formation target and the fourth shadow mask. The alignment unit 204E is a part that aligns the film formation target and the fifth shadow mask. The alignment unit 204C is a part that aligns the film formation target and the sixth shadow mask.
成膜装置２００ＲＧＢを用いて、発光色が異なる発光素子を同一基板上に形成する方法について説明する。発光素子の構成の一例としては、実施の形態１０で説明する発光素子の構成例１．をその例に挙げることができる。 A method for forming light emitting elements having different emission colors on the same substrate using the film forming apparatus 200RGB will be described. As an example of the structure of the light-emitting element, a structure example 1 of a light-emitting element described in Embodiment 10 is described. Can be cited as an example.
具体的には、同一の被成膜体上に青色を呈する光を発する発光素子と、緑色を呈する光を発する発光素子と、赤色を呈する光を発する発光素子を含む三種類の発光素子を作製する方法について説明する。 Specifically, three types of light-emitting elements including a light-emitting element that emits blue light, a light-emitting element that emits green light, and a light-emitting element that emits red light are manufactured over the same deposition target. How to do will be described.
被成膜体として、青色を呈する光を発する発光素子の第１の電極、緑色を呈する光を発する発光素子の第１の電極および赤色を呈する光を発する発光素子の第１の電極並びにそれぞれの第１の電極と電気的に接続する第１の端子並びに後に形成される第２の電極と電気的に接続される第２の端子が形成された基板を使用できる。例えば、第１の電極がマトリクス状に設けられていてもよく、それぞれの第１の電極がトランジスタと電気的に接続されたアクティブマトリクス基板であってもよい。 As a film-forming body, a first electrode of a light-emitting element that emits light exhibiting blue, a first electrode of a light-emitting element that emits light exhibiting green, and a first electrode of a light-emitting element that emits light exhibiting red A substrate on which a first terminal electrically connected to the first electrode and a second terminal electrically connected to a second electrode formed later can be used. For example, the first electrode may be provided in a matrix form, or an active matrix substrate in which each first electrode is electrically connected to a transistor.
第１のシャドーマスクを用いて第１の成膜室２０３Ｈにおいて、第１の電極上に一方のキャリア（例えば正孔）を輸送する有機化合物を含む層を形成する。第１の成膜室２０３Ｈは、複数の領域または複数の部屋に分かれていても良く、それぞれの領域または部屋で成膜された膜を重ねて、一方のキャリアを輸送する有機化合物を含む層を形成する。なお、使用後の第１のシャドーマスクには、一方のキャリアを輸送する有機化合物を含む層に用いた成膜材料が付着する。 In the first deposition chamber 203H, a layer containing an organic compound that transports one carrier (for example, holes) is formed over the first electrode using the first shadow mask. The first film formation chamber 203H may be divided into a plurality of regions or a plurality of rooms, and a layer containing an organic compound that transports one carrier is formed by stacking films formed in each region or room. Form. Note that a film-forming material used for the layer containing an organic compound that transports one carrier adheres to the first shadow mask after use.
使用後の第１のシャドーマスクに付着した成膜材料は、第１の除去室２５０Ｈで除去される。 The film deposition material attached to the first shadow mask after use is removed in the first removal chamber 250H.
第１のシャドーマスクを搬送する距離を比較すると、搬送しながら成膜を行う第１の成膜室２０３Ｈの内部を搬送する距離より、第１の除去室２５０Ｈの内部を搬送する距離が短くなる。その結果、第１のシャドーマスクを屈曲して搬送する構成とすることで、成膜装置の占有面積を抑制する効果を奏する。 Comparing the distance for transporting the first shadow mask, the distance for transporting the interior of the first removal chamber 250H is shorter than the distance for transporting the interior of the first film formation chamber 203H that performs film formation while transporting. . As a result, the configuration in which the first shadow mask is bent and transported has an effect of suppressing the occupied area of the film forming apparatus.
アライメント部２０４Ｂで、第２のシャドーマスクの開口部が、被成膜体の青色を呈する発光素子の第１の電極に重なるように互いを重ねる。次いで、第２のシャドーマスクを用いて第２の成膜室２０３Ｂにおいて、一方のキャリアを輸送する有機化合物を含む層の上に青色を呈する光を発する発光性の有機化合物を含む層を形成する。なお、使用後の第２のシャドーマスクには、青色を呈する光を発する発光性の有機化合物を含む層に用いた成膜材料が付着する。 In the alignment portion 204B, the openings of the second shadow mask are overlapped with each other so as to overlap with the first electrode of the light emitting element exhibiting the blue color of the deposition target. Next, a layer containing a light-emitting organic compound that emits blue light is formed over the layer containing an organic compound that transports one carrier in the second deposition chamber 203B using the second shadow mask. . Note that a film-forming material used for the layer containing a light-emitting organic compound that emits blue light is attached to the second shadow mask after use.
使用後の第２のシャドーマスクに付着した成膜材料は、第２の除去室２５０Ｂで除去される。 The film-forming material attached to the second shadow mask after use is removed in the second removal chamber 250B.
アライメント部２０４Ｇで、第３のシャドーマスクの開口部が、被成膜体の緑色を呈する発光素子の第１の電極に重なるように互いを重ねる。次いで、第３のシャドーマスクを用いて第３の成膜室２０３Ｇにおいて、一方のキャリアを輸送する有機化合物を含む層の上に緑色を呈する光を発する発光性の有機化合物を含む層を形成する。なお、使用後の第３のシャドーマスクには、緑色を呈する光を発する発光性の有機化合物を含む層に用いた成膜材料が付着する。 In the alignment portion 204G, the openings of the third shadow mask are overlapped with each other so as to overlap with the first electrode of the light-emitting element exhibiting the green color of the deposition target. Next, a layer containing a light-emitting organic compound that emits green light is formed over the layer containing an organic compound that transports one carrier in the third deposition chamber 203G using a third shadow mask. . Note that a film-forming material used for the layer containing a light-emitting organic compound that emits green light is attached to the third shadow mask after use.
使用後の第３のシャドーマスクに付着した成膜材料は、第３の除去室２５０Ｇで除去される。 The film forming material attached to the third shadow mask after use is removed in the third removal chamber 250G.
アライメント部２０４Ｒで、第４のシャドーマスクの開口部が、被成膜体の赤色を呈する発光素子の第１の電極に重なるように互いを重ねる。次いで、第４のシャドーマスクを用いて第４の成膜室２０３Ｒにおいて、一方のキャリアを輸送する有機化合物を含む層の上に赤色を呈する光を発する発光性の有機化合物を含む層を形成する。なお、使用後の第４のシャドーマスクには、赤色を呈する光を発する発光性の有機化合物を含む層に用いた成膜材料が付着する。 In the alignment portion 204R, the opening portions of the fourth shadow mask are overlapped with each other so as to overlap with the first electrode of the light-emitting element exhibiting red color on the deposition target. Next, a layer containing a light-emitting organic compound that emits red light is formed over the layer containing an organic compound that transports one carrier in the fourth film formation chamber 203R using a fourth shadow mask. . Note that a deposition material used for the layer containing a light-emitting organic compound that emits red light is attached to the fourth shadow mask after use.
使用後の第４のシャドーマスクに付着した成膜材料は、第４の除去室２５０Ｒで除去される。 The film forming material attached to the fourth shadow mask after use is removed in the fourth removal chamber 250R.
なお、第２の成膜室２０３Ｂ、第３の成膜室２０３Ｇおよび第４の成膜室２０３Ｒは、いずれも複数の領域または複数の部屋に分かれていても良い。 Note that the second film formation chamber 203B, the third film formation chamber 203G, and the fourth film formation chamber 203R may all be divided into a plurality of regions or a plurality of rooms.
第５のシャドーマスクを用いて第５の成膜室２０３Ｅにおいて、青色を呈する光を発する発光性の有機化合物を含む層、緑色を呈する光を発する発光性の有機化合物を含む層、赤色を呈する光を発する発光性の有機化合物を含む層に重ねて、他方のキャリアを輸送する有機化合物を含む層を形成する。第５の成膜室２０３Ｅは、複数の領域または複数の部屋に分かれていても良く、それぞれの領域または部屋で成膜された膜を重ねて、他方のキャリアを輸送する有機化合物を含む層を形成する。なお、使用後の第５のシャドーマスクには、他方のキャリアを輸送する有機化合物を含む層に用いた成膜材料が付着する。 In the fifth film formation chamber 203E using the fifth shadow mask, a layer containing a light-emitting organic compound emitting blue light, a layer containing a light-emitting organic compound emitting green light, and red A layer containing an organic compound that transports the other carrier is formed over the layer containing a light-emitting organic compound that emits light. The fifth film formation chamber 203E may be divided into a plurality of regions or a plurality of rooms, and a layer containing an organic compound that transports the other carrier is formed by stacking films formed in each region or room. Form. Note that the film-forming material used for the layer containing an organic compound that transports the other carrier adheres to the fifth shadow mask after use.
使用後の第５のシャドーマスクに付着した成膜材料は、第５の除去室２５０Ｅで除去される。 The film forming material attached to the fifth shadow mask after use is removed in the fifth removal chamber 250E.
第５のシャドーマスクを搬送する距離を比較すると、搬送しながら成膜を行う第５の成膜室２０３Ｅの内部を搬送する距離より、第５の除去室２５０Ｅの内部を搬送する距離が短くなる。その結果、第５のシャドーマスクを屈曲して搬送する構成とすることで、成膜装置の占有面積を抑制する効果を奏する。 Comparing the distance for transporting the fifth shadow mask, the distance for transporting the interior of the fifth removal chamber 250E is shorter than the distance for transporting the interior of the fifth film formation chamber 203E in which film deposition is performed while transporting. . As a result, the configuration in which the fifth shadow mask is bent and conveyed has an effect of suppressing the occupied area of the film forming apparatus.
第６のシャドーマスクを用いて第６の成膜室２０３Ｃにおいて、他方のキャリアを輸送する有機化合物を含む層に重ねて第２の電極を成膜する。第６の成膜室２０３Ｃは、１または２以上の領域に分かれていてもよく、単層または積層構造を有する第２の電極を形成する。なお、第６のシャドーマスクは発光素子の第２の電極を形成するための開口部が設けられている。なお、第２の電極をその形状で形成することにより、第２の電極は第２の端子と電気的に接続される。 In the sixth film formation chamber 203C using the sixth shadow mask, the second electrode is formed over the layer containing an organic compound that transports the other carrier. The sixth film formation chamber 203C may be divided into one or more regions, and forms a second electrode having a single layer or a stacked structure. Note that the sixth shadow mask is provided with an opening for forming the second electrode of the light-emitting element. Note that the second electrode is electrically connected to the second terminal by forming the second electrode in the shape.
使用後の第６のシャドーマスクに付着した成膜材料は、第６の除去室２５０Ｃで除去される。ここで、第２の電極に用いる材料を除去するプラズマが、シャドーマスクをエッチングしてしまうと、シャドーマスクを損傷する。シャドーマスクの材料をエッチングし難いガスを選択して用いる。 The film-forming material attached to the sixth shadow mask after use is removed in the sixth removal chamber 250C. Here, if the plasma for removing the material used for the second electrode etches the shadow mask, the shadow mask is damaged. A gas that is difficult to etch the shadow mask material is selected and used.
本実施の形態で例示する成膜装置の構成例２を用いると、例えば実施の形態１２に例示する表示パネルを作製できる。具体的には、アクティブマトリクス基板上に青色を呈する光を発する画素と、緑色を呈する光を発する画素と、赤色を呈する光を発する画素を含む表示パネルを作製できる。なお、表示パネルは表示を第１の電極側にするものであっても、第２の電極側にするものであってもよい。 When the configuration example 2 of the film formation apparatus exemplified in this embodiment is used, for example, the display panel exemplified in Embodiment 12 can be manufactured. Specifically, a display panel including pixels that emit blue light, pixels that emit green light, and pixels that emit red light can be manufactured over the active matrix substrate. Note that the display panel may display on the first electrode side or on the second electrode side.
また、本実施の形態で例示した成膜装置は、表示パネルだけでなく、照明装置などに適用可能な発光装置の作製にも適用できる。 In addition, the deposition apparatus exemplified in this embodiment can be applied to manufacturing a light-emitting device that can be used not only for a display panel but also for a lighting device or the like.
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。 Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments described in this specification as appropriate.
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の成膜装置の構成について、図６および図７を参照して説明する。図６（Ａ）および図６（Ｂ）は本発明の一態様の成膜装置を構成する第１の処理ユニット１１０の上面図であり、図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、本発明の一態様の成膜装置１００の上面図である。
(Embodiment 4)
In this embodiment, the structure of the film formation apparatus of one embodiment of the present invention is described with reference to FIGS. 6A and 6B are top views of the first treatment unit 110 included in the film formation apparatus of one embodiment of the present invention, and FIGS. 7A and 7B illustrate the present invention. 1 is a top view of a film formation apparatus 100 according to one embodiment of the present invention.
本実施の形態に例示して説明する成膜装置１００は、連結室１１１Ａおよび受渡室１１１Ｂを備える第１の処理ユニット１１０、連結室１２１Ａおよび受渡室１２１Ｂを備える第２の処理ユニット１２０および連結室１３１Ａおよび受渡室１３１Ｂを備える第３の処理ユニット１３０を有する（図７参照）。 The film forming apparatus 100 described as an example in this embodiment includes a first processing unit 110 including a connection chamber 111A and a delivery chamber 111B, a second processing unit 120 including a connection chamber 121A and a delivery chamber 121B, and a connection chamber. It has the 3rd processing unit 130 provided with 131A and the delivery chamber 131B (refer FIG. 7).
第１の処理ユニット１１０は、連結室１１１Ａと、連結室１１１Ａに被成膜体を供給する搬入室１１２と、連結室１１１Ａに一方の開口部が接続される成膜室１１４と、成膜室１１４の他方の開口部が接続される受渡室１１１Ｂと、受渡室１１１Ｂから被成膜体を回収する搬出室１１３と、受渡室１１１Ｂに一方の開口部が接続される除去室１１５と、図示されていないシャドーマスク搬送機構と、を備える（図６参照）。 The first processing unit 110 includes a connection chamber 111A, a carry-in chamber 112 that supplies a film formation object to the connection chamber 111A, a film formation chamber 114 that has one opening connected to the connection chamber 111A, and a film formation chamber. 114, a delivery chamber 111B to which the other opening of 114 is connected, a carry-out chamber 113 for recovering the film-forming body from the delivery chamber 111B, and a removal chamber 115 to which one opening is connected to the delivery chamber 111B. (See FIG. 6).
第２の処理ユニット１２０および第３の処理ユニット１３０は、いずれも第１の処理ユニット１１０と同様の構成を備える。 Each of the second processing unit 120 and the third processing unit 130 has the same configuration as that of the first processing unit 110.
第１の処理ユニット１１０の連結室１１１Ａは、第３の処理ユニット１３０の除去室１３５の他方の開口部と接続され、第２の処理ユニット１２０の連結室１２１Ａは、第１の処理ユニット１１０の除去室１１５の他方の開口部と接続され、第３の処理ユニット１３０の連結室１３１Ａは、第２の処理ユニット１２０の除去室１２５の他方の開口部と接続される（図７参照）。 The connection chamber 111A of the first processing unit 110 is connected to the other opening of the removal chamber 135 of the third processing unit 130, and the connection chamber 121A of the second processing unit 120 is connected to the first processing unit 110. The connection chamber 131A of the third processing unit 130 is connected to the other opening of the removal chamber 115 and the other opening of the removal chamber 125 of the second processing unit 120 (see FIG. 7).
連結室は、第１のモードと第２のモードを備える。図６（Ａ）に示す連結室１１１Ａの第１のモード（図にＭ１と記す）は、搬入室１１２から供給される被成膜体（実線の矢印で示す）を、他の処理ユニットの除去室（例えば第３の処理ユニット１３０の除去室１３５）の他方の開口部から供給されるシャドーマスク（破線の矢印で示す）に重ね合わせて成膜室１１４に供給するモードである。 The connection chamber has a first mode and a second mode. In the first mode (denoted as M1 in the drawing) of the connection chamber 111A shown in FIG. 6A, the film formation body (shown by the solid line arrow) supplied from the carry-in chamber 112 is removed from other processing units. In this mode, the film is supplied to the film formation chamber 114 by being superimposed on a shadow mask (indicated by a broken arrow) supplied from the other opening of the chamber (for example, the removal chamber 135 of the third processing unit 130).
図６（Ｂ）に示す連結室１１１Ａの第２のモード（図にＭ２と記す）は、他の処理ユニットの除去室の他方の開口部から供給される、被成膜体が重ね合わされたシャドーマスク（実線と破線の矢印で示す）を成膜室１１４に供給するモードである。 A second mode (denoted as M2 in the drawing) of the connection chamber 111A shown in FIG. 6B is a shadow in which the deposition target bodies are supplied from the other opening of the removal chamber of another processing unit. In this mode, a mask (indicated by solid and broken arrows) is supplied to the film formation chamber 114.
成膜室は、図示されていない蒸着源を備える。 The film forming chamber includes an evaporation source (not shown).
図示されていないシャドーマスク搬送機構は、蒸着源が成膜材料を噴出する領域を通るように、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを搬送し、蒸着源は、シャドーマスクの開口部に露出する被成膜体に成膜材料を成膜する。 The shadow mask transport mechanism (not shown) transports the shadow mask in a state where the deposition target is superimposed so that the deposition source passes through the region where the deposition material is ejected, and the deposition source is an opening of the shadow mask. A film forming material is formed on the film formation body exposed to the surface.
受渡室は、第１のモードと第２のモードを備える。図６（Ａ）に示す受渡室１１１Ｂの第１のモード（図にＭ１と記す）は、被成膜体（実線の矢印で示す）を搬出室１１３に、シャドーマスク（破線の矢印で示す）を除去室１１５に、それぞれ供給するモードである。 The delivery room has a first mode and a second mode. In the first mode (denoted M1 in the drawing) of the delivery chamber 111B shown in FIG. 6A, the film formation target (shown by a solid line arrow) is placed in the carry-out chamber 113, and a shadow mask (shown by a broken line arrow). Is a mode for supplying the gas to the removal chamber 115.
図６（Ｂ）に示す受渡室１１１Ｂの第２のモード（図にＭ２と記す）は、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスク（実線と破線の矢印で示す）を除去室１１５に供給するモードである。 In the second mode (denoted as M2 in the drawing) of the delivery chamber 111B shown in FIG. 6B, a shadow mask (indicated by a solid line and a broken line arrow) in a state where the deposition target bodies are superimposed is provided in the removal chamber 115. This is the supply mode.
除去室は、洗浄機構並びに第１のモードおよび第２のモードを備える。第１のモードは、洗浄機構がシャドーマスクを洗浄し、シャドーマスクを他の処理ユニットの連結室に供給するモードである。除去室の第２のモードは、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを他の処理ユニットの連結室に供給するモードである。 The removal chamber includes a cleaning mechanism and a first mode and a second mode. The first mode is a mode in which the cleaning mechanism cleans the shadow mask and supplies the shadow mask to the connection chamber of another processing unit. The second mode of the removal chamber is a mode in which the shadow mask in a state where the deposition target is superimposed is supplied to the connection chamber of another processing unit.
例えば、本実施の形態で例示する成膜装置１００は、第１の処理ユニット１１０の連結室１１１Ａと、第３の処理ユニット１３０の受渡室１３１Ｂを第１のモードで運転し、それ以外の連結室並びに受渡室を全て第２のモードで運転することができる（図７（Ａ）参照）。 For example, the film forming apparatus 100 exemplified in this embodiment operates the connection chamber 111A of the first processing unit 110 and the delivery chamber 131B of the third processing unit 130 in the first mode, and performs other connections. All the rooms and the delivery room can be operated in the second mode (see FIG. 7A).
これにより、被成膜体を搬入室１１２から第１の処理ユニット１１０に供給し、成膜装置１００に設けられた全ての成膜室を経由して、第３の処理ユニット１３０の搬出室１３３に供給できる。そして、成膜装置１００に設けられた全ての成膜室を用いて、被成膜体に連続して成膜できる。（被成膜体の軌跡を図７（Ａ）に実線の矢印で示す。） As a result, the deposition target is supplied from the carry-in chamber 112 to the first processing unit 110, and the unloading chamber 133 of the third processing unit 130 passes through all the deposition chambers provided in the deposition apparatus 100. Can supply. Then, using all the film formation chambers provided in the film formation apparatus 100, film formation can be continuously performed on the deposition target. (The trajectory of the film formation body is indicated by a solid arrow in FIG. 7A.)
なお、連結室１１１Ａに接続される第３の処理ユニット１３０の除去室１３５を第１のモードで運転することができる。これにより、シャドーマスクに付着した成膜材料を除去できる。（シャドーマスクの軌跡を図７（Ａ）に破線の矢印で示す。） Note that the removal chamber 135 of the third processing unit 130 connected to the coupling chamber 111A can be operated in the first mode. Thereby, the film-forming material adhering to the shadow mask can be removed. (The locus of the shadow mask is indicated by a dashed arrow in FIG. 7A.)
また、例えば、本実施の形態で例示する成膜装置１００は、全ての処理ユニットの連結室、受渡室並びに除去室を第１のモードで運転できる（図７（Ｂ）参照）。 For example, the film formation apparatus 100 exemplified in this embodiment can operate the connection chambers, the delivery chambers, and the removal chambers of all the processing units in the first mode (see FIG. 7B).
これにより、成膜装置１００に設けられた複数の成膜室において、並行して成膜材料を複数の被成膜体に成膜できる。 Thereby, in a plurality of film forming chambers provided in the film forming apparatus 100, a film forming material can be formed on a plurality of film formation objects in parallel.
なお、成膜装置１００に設けられた複数の除去室において、並行してシャドーマスクに付着した成膜材料を除去できる。 Note that the film formation material attached to the shadow mask can be removed in parallel in the plurality of removal chambers provided in the film formation apparatus 100.
以上のように、連続して多数の膜を積層することができるように設けられた成膜室の稼働率の低下を抑制しながらも、連続して成膜可能な膜の数を柔軟に変えることができる成膜装置を提供できる。 As described above, the number of films that can be continuously formed can be flexibly changed while suppressing a decrease in the operating rate of the film forming chamber provided so that a large number of films can be stacked continuously. It is possible to provide a film forming apparatus that can
＜変形例１．＞
本実施の形態で例示する成膜装置の変形例について、図８を参照して説明する。図８（Ａ）は本発明の一態様の成膜装置を構成する第１の処理ユニット１１０の構成を模式的に示す図であり、図８（Ｂ）および図８（Ｃ）は処理ユニットを２つ接続して、成膜装置を構成した例である。また、図８（Ｄ）は処理ユニットを４つ接続して、成膜装置を構成した例である。このように、接続する処理ユニットの数は、積層する膜の数に応じて変えることができる。
<Modification 1 >
A modification of the film formation apparatus exemplified in this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8A is a diagram schematically illustrating a configuration of the first processing unit 110 included in the film formation apparatus of one embodiment of the present invention. FIGS. 8B and 8C illustrate the processing units. This is an example in which two are connected to form a film forming apparatus. FIG. 8D shows an example in which a film forming apparatus is configured by connecting four processing units. Thus, the number of processing units to be connected can be changed according to the number of films to be stacked.
本実施の形態の変形例に例示して説明する成膜装置は（図８（Ｂ）、図８（Ｃ）および図８（Ｄ）参照）、いずれも連結室と、連結室に被成膜体を供給する搬入室と、連結室に一方の開口部が接続される成膜室と、成膜室の他方の開口部が接続される受渡室と、受渡室から被成膜体を回収する搬出室と、受渡室に一方の開口部が接続される除去室と、を備える処理ユニットを、複数有するものである。そして、一の処理ユニットの連結室は、環状に他の処理ユニットの除去室の他方の開口部と接続されている。 The film formation apparatus described as an example of a modification of this embodiment (see FIGS. 8B, 8C, and 8D) is a connection chamber and a film is formed in the connection chamber. A deposition chamber for supplying a body, a film formation chamber connected to one opening to the connection chamber, a delivery chamber connected to the other opening of the film formation chamber, and a film formation body from the delivery chamber A plurality of processing units including a carry-out chamber and a removal chamber in which one opening is connected to the delivery chamber are provided. The connection chamber of one processing unit is connected to the other opening of the removal chamber of the other processing unit in a ring shape.
そして、一の処理ユニットの連結室と、当該連結室に除去室が接続される他の処理ユニットの受渡室を第１のモードで運転し、それ以外の連結室並びに受渡室を全て第２のモードで運転することができる（図８（Ｂ）参照）。これにより、当該成膜装置に設けられた全ての成膜室を用いて、成膜材料を一の被成膜体に積層して成膜し、他の処理ユニットの第１のモードの受渡室に接続される搬出室が、被成膜体を回収できる。 Then, the connection chamber of one processing unit and the delivery chamber of another processing unit to which the removal chamber is connected to the connection chamber are operated in the first mode, and all the other connection chambers and delivery chambers are all in the second mode. It can be operated in the mode (see FIG. 8B). Thus, using all the film forming chambers provided in the film forming apparatus, the film forming material is stacked on one film forming object to form a film, and the first mode delivery chamber of the other processing unit is formed. The unloading chamber connected to the substrate can collect the film formation target.
また、当該連結室に接続される他の処理ユニットの除去室を第１のモードで運転することができる。これにより、シャドーマスクに付着した成膜材料を除去できる。 Moreover, the removal chamber of the other processing unit connected to the connection chamber can be operated in the first mode. Thereby, the film-forming material adhering to the shadow mask can be removed.
また、全ての処理ユニットの連結室、受渡室並びに除去室を第１のモードで運転できる（図８（Ｃ）参照）。これにより、当該成膜装置に設けられた複数の成膜室を用いて、並行して成膜材料を複数の被成膜体に成膜できる。また、複数の除去室において、並行してシャドーマスクに付着した成膜材料を除去できる。その結果、連続して多数の膜を積層することができるように設けられた成膜室の稼働率の低下を抑制しながらも、連続して成膜可能な膜の数を柔軟に変えることができる成膜装置を提供できる。 In addition, the connection chambers, delivery chambers, and removal chambers of all the processing units can be operated in the first mode (see FIG. 8C). Accordingly, the film forming material can be formed on the plurality of film formation objects in parallel using the plurality of film formation chambers provided in the film formation apparatus. In addition, in the plurality of removal chambers, the film forming material attached to the shadow mask can be removed in parallel. As a result, it is possible to flexibly change the number of films that can be continuously formed while suppressing a decrease in the operating rate of the film forming chamber provided so that a large number of films can be stacked continuously. A film forming apparatus that can be provided can be provided.
以下に、本発明の一態様の成膜装置を構成する個々の要素について説明する。 The individual elements constituting the film formation apparatus of one embodiment of the present invention are described below.
《連結室、受渡室》
連結室は、搬入室と、成膜室と、他の処理ユニットの除去室と、を接続し、その間における被成膜体とシャドーマスクの移動を可能にする。また、搬入室から供給される被成膜体を、他の処理ユニットから供給されるシャドーマスクに重ねる。連結室は、被成膜体とシャドーマスクの位置あわせ機構を備えるとよい。
《Connection room, delivery room》
The connection chamber connects the carry-in chamber, the film formation chamber, and the removal chamber of another processing unit, and allows the film formation target and the shadow mask to move between them. In addition, the deposition target supplied from the carry-in chamber is overlaid on the shadow mask supplied from another processing unit. The connection chamber may include an alignment mechanism for the deposition target and the shadow mask.
受渡室は、搬出室と、成膜室と、除去室と、を接続し、その間における被成膜体とシャドーマスクの移動を可能にする。 The delivery chamber connects the carry-out chamber, the film formation chamber, and the removal chamber, and allows the film formation target and the shadow mask to move between them.
《蒸着源》
蒸着源は、成膜材料を噴出するものであればよく、噴出する方向に指向性があるものが材料を効率よく利用できるため好ましい。
《Deposition source》
The vapor deposition source may be any material that ejects the film-forming material, and one that has directivity in the ejecting direction is preferable because the material can be used efficiently.
蒸着源としては、リニアソース型の蒸着源の他、例えばポイントソース型の蒸着源や、ポイントソースを直線状、またはマトリクス状に並べた蒸着源、スリット状の間隙から気化した成膜材料を噴出するもの等をその例に挙げることができる。 As a vapor deposition source, in addition to a linear source vapor deposition source, for example, a point source vapor deposition source, a vapor deposition source in which point sources are arranged in a straight line or matrix, or a film forming material vaporized from a slit-shaped gap is ejected. Examples can be given as examples.
また、蒸着源を移動可能とし、走査しながら成膜する方法を組み合わせても良い。 Further, the deposition source may be movable, and a method of forming a film while scanning may be combined.
《シャドーマスク》
本発明の一態様の成膜装置には、さまざまなシャドーマスクを用いることができる。例えば、開口部が設けられた薄板または箔を、剛直な枠（マスクフレームともいう）に張ったものが用いることができる。
《Shadow Mask》
Various shadow masks can be used for the deposition apparatus of one embodiment of the present invention. For example, a thin plate or foil provided with an opening and a rigid frame (also referred to as a mask frame) can be used.
剛直な枠には、熱膨張率の小さい金属、セラミックス等が用いられ、例えばニッケル合金やステンレスなどを用いることができる。また、開口部が設けられた薄板または箔には、熱膨張率の小さい金属が用いられ、例えばエッチング法を用いて開口部が設けられたニッケルを含む金属板や、電鋳法を用いて形成された金属箔などをその例に挙げることができる。 For the rigid frame, a metal, ceramics, or the like having a low coefficient of thermal expansion is used. For example, nickel alloy or stainless steel can be used. In addition, for the thin plate or foil provided with the opening, a metal having a small coefficient of thermal expansion is used. For example, a metal plate containing nickel provided with the opening using an etching method or an electroforming method is used. An example of such a metal foil can be given.
《シャドーマスク搬送機構》
シャドーマスク搬送機構は、シャドーマスクを、処理ユニットの内部で搬送する。
《Shadow mask transport mechanism》
The shadow mask transport mechanism transports the shadow mask inside the processing unit.
シャドーマスク搬送機構は、例えば、蒸着源を挟んで並行して進行するように一対の無限軌道を設け、シャドーマスクの支持部材を当該無限軌道に固定して、シャドーマスクを蒸着源の上方を通過するように搬送する方法など、さまざまな方法を適用できる。 For example, the shadow mask transport mechanism is provided with a pair of endless tracks so as to advance in parallel with the deposition source interposed therebetween, the shadow mask support member is fixed to the endless track, and the shadow mask passes above the deposition source. Various methods can be applied, such as a method of transporting as if.
シャドーマスク搬送機構は、一方の面に被成膜体が重ねられたシャドーマスクの他方の面を、蒸着源が成膜材料を噴出する方向にかざしながら、シャドーマスクと蒸着源の距離を一定に保って、当該シャドーマスクを搬送する。 The shadow mask transport mechanism keeps the distance between the shadow mask and the deposition source constant while holding the other side of the shadow mask with the deposition target superimposed on one side in the direction in which the deposition source ejects the deposition material. Then, the shadow mask is transported.
《除去室》
除去室は洗浄機構を備え、シャドーマスクに付着した成膜材料を除去できる。特に、精細な開口部（例えば、直径または一辺が１μｍ以上５００μｍ以下）が設けられたシャドーマスクを損傷することなく、付着した成膜材料を除去できる。
《Removal chamber》
The removal chamber has a cleaning mechanism and can remove the film forming material attached to the shadow mask. In particular, the deposited film forming material can be removed without damaging a shadow mask provided with a fine opening (for example, a diameter or a side of 1 μm to 500 μm).
洗浄機構としては、例えばプラズマ源を用いることができる。プラズマ源から、プラズマをシャドーマスクに付着した成膜材料に照射して、当該成膜材料を除去できる。成膜材料はプラズマと反応し、気化されて、除去室から排気される。 For example, a plasma source can be used as the cleaning mechanism. The film formation material attached to the shadow mask can be irradiated from the plasma source to remove the film formation material. The film-forming material reacts with plasma, is vaporized, and is exhausted from the removal chamber.
《プラズマ源》
洗浄機構に用いるプラズマ源は、平行平板型のプラズマ源の他、さまざまなプラズマ源を適用できる。
《Plasma source》
As the plasma source used for the cleaning mechanism, various plasma sources can be applied in addition to the parallel plate type plasma source.
なお、離れた位置で生成されたプラズマを、プラズマの照射領域に供給する構成（リモートプラズマソース）を適用することもできる。この場合、例えばホローカソード型とすることもできる。 Note that a configuration (remote plasma source) in which plasma generated at a distant position is supplied to a plasma irradiation region can also be applied. In this case, for example, a hollow cathode type may be used.
プラズマに用いるガスは、成膜材料とシャドーマスクの材質に応じて選択すればよく、例えば希ガス（アルゴン、キセノン、ヘリウム等）、還元性ガス（水素等）、酸化性ガス（酸素等）、ハロゲン化物ガス（四フッ化炭素等）またはこれらを適宜混合したガスを用いることができる。 The gas used for the plasma may be selected according to the film forming material and the material of the shadow mask. For example, a rare gas (argon, xenon, helium, etc.), a reducing gas (hydrogen, etc.), an oxidizing gas (oxygen, etc.), A halide gas (carbon tetrafluoride or the like) or a gas in which these are appropriately mixed can be used.
また、プラズマとは別に線状レーザをアシスト的に用いて、シャドーマスクに付着した有機物を燃焼させ、それによってシャドーマスクより分離された有機物をプラズマにより除去する方式をとってもよい。 In addition to the plasma, a linear laser may be used in an assisting manner to burn the organic matter adhering to the shadow mask and thereby remove the organic matter separated from the shadow mask by the plasma.
《排気機構・ガス導入機構》
除去室の洗浄機構がプラズマ源を用いる場合は、除去室は、内部の圧力を制御する排気機構と、内部の雰囲気を調整するガス導入機構を備える。
《Exhaust mechanism and gas introduction mechanism》
When the cleaning mechanism of the removal chamber uses a plasma source, the removal chamber includes an exhaust mechanism that controls the internal pressure and a gas introduction mechanism that adjusts the internal atmosphere.
排気機構には、例えばターボポンプ、クライオポンプ等を適用できる。除去室の圧力を調整する自動圧力制御機器を設けることができる。 For example, a turbo pump, a cryopump, or the like can be applied to the exhaust mechanism. An automatic pressure control device for adjusting the pressure in the removal chamber can be provided.
ガス導入機構にはマスフローメータ等を適用できる。なお、除去室に導入するガスは高純度であることが好ましく、意図しない不純物の含有量が１ｐｐｍ以下であると好ましい。 A mass flow meter or the like can be applied to the gas introduction mechanism. Note that the gas introduced into the removal chamber is preferably highly pure, and the content of unintended impurities is preferably 1 ppm or less.
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。 Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments described in this specification as appropriate.
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明の一態様の成膜装置の構成について、図９を参照して説明する。図９（Ａ）および図９（Ｂ）は本発明の一態様の成膜装置を構成する第１の処理ユニット１１０の上面図であり、図９（Ｃ）および図９（Ｄ）は、本発明の一態様の成膜装置１００Ｂの上面図である。
(Embodiment 5)
In this embodiment, the structure of the film formation apparatus of one embodiment of the present invention is described with reference to FIGS. 9A and 9B are top views of the first treatment unit 110 included in the film formation apparatus of one embodiment of the present invention. FIGS. 9C and 9D illustrate the present invention. It is a top view of a film forming apparatus 100B of one embodiment of the invention.
本実施の形態で例示して説明する成膜装置１００Ｂは、第１の処理ユニット１１０および第２の処理ユニット１２０を有する（図９（Ｃ）参照）。 A film formation apparatus 100B described as an example in this embodiment includes a first processing unit 110 and a second processing unit 120 (see FIG. 9C).
第１の処理ユニット１１０は、第１の連結室１１１Ａと、第１の連結室１１１Ａに被成膜体を供給する第１の搬入室１１２と、第１の連結室１１１Ａに一方の開口部が接続される第１の成膜室１１４と、第１の成膜室１１４の他方の開口部が接続される第１の受渡室１１１Ｂと、第１の受渡室１１１Ｂから被成膜体を回収する第１の搬出室１１３と、第１の受渡室１１１Ｂに一方の開口部が接続される第１の除去室１１５と、図示されていない第１のシャドーマスク搬送機構とを備える。 The first processing unit 110 includes a first connection chamber 111A, a first carry-in chamber 112 that supplies a film-forming body to the first connection chamber 111A, and one opening in the first connection chamber 111A. The deposition target is recovered from the first deposition chamber 114 to be connected, the first delivery chamber 111B to which the other opening of the first deposition chamber 114 is connected, and the first delivery chamber 111B. A first carry-out chamber 113, a first removal chamber 115 having one opening connected to the first delivery chamber 111B, and a first shadow mask transfer mechanism (not shown) are provided.
第２の処理ユニット１２０は、第２の連結室１２１Ａと、第２の連結室１２１Ａに被成膜体を供給する第２の搬入室１２２と、第２の連結室１２１Ａに一方の開口部が接続される第２の成膜室１２４と、第２の成膜室１２４の他方の開口部が接続される第２の受渡室１２１Ｂと、第２の受渡室１２１Ｂから被成膜体を回収する第２の搬出室１２３と、第２の受渡室１２１Ｂに一方の開口部が接続される第２の除去室１２５と、図示されていない第２のシャドーマスク搬送機構とを備える。 The second processing unit 120 includes a second connection chamber 121A, a second carry-in chamber 122 that supplies a film formation object to the second connection chamber 121A, and one opening in the second connection chamber 121A. The deposition target is recovered from the second deposition chamber 124 to be connected, the second delivery chamber 121B to which the other opening of the second deposition chamber 124 is connected, and the second delivery chamber 121B. A second carry-out chamber 123, a second removal chamber 125 having one opening connected to the second delivery chamber 121B, and a second shadow mask transfer mechanism (not shown) are provided.
第１の処理ユニット１１０の第１の連結室１１１Ａは、第２の処理ユニット１２０の第２の除去室１２５の他方の開口部と接続される。 The first connection chamber 111 </ b> A of the first processing unit 110 is connected to the other opening of the second removal chamber 125 of the second processing unit 120.
第２の処理ユニット１２０の第２の連結室１２１Ａは、第１の処理ユニット１１０の第１の除去室１１５の他方の開口部と接続される。 The second connection chamber 121 </ b> A of the second processing unit 120 is connected to the other opening of the first removal chamber 115 of the first processing unit 110.
第１の連結室１１１Ａは、第１の搬入室１１２から供給される被成膜体を第２の除去室１２５の他方の開口部から供給されるシャドーマスクに重ね合わせて第１の成膜室１１４に供給する第１のモードと、第２の除去室１２５の他方の開口部から供給される、被成膜体が重ね合わされたシャドーマスクを第１の成膜室１１４に供給する第２のモードと、を備える。 111 A of 1st connection chambers overlap the film-forming body supplied from the 1st carrying-in chamber 112 on the shadow mask supplied from the other opening part of the 2nd removal chamber 125, and are the 1st film-forming chambers. And a second mode for supplying the first film formation chamber 114 with a shadow mask on which the film formation target is overlapped and supplied from the other opening of the second removal chamber 125. Mode.
第２の連結室１２１Ａは、第２の搬入室１２２から供給される被成膜体を第１の除去室１１５の他方の開口部から供給されるシャドーマスクに重ね合わせて第２の成膜室１２４に供給する第１のモードと、第１の除去室１１５の他方の開口部から供給される、被成膜体が重ね合わされたシャドーマスクを第２の成膜室１２４に供給する第２のモードと、を備える。 The second connection chamber 121 </ b> A overlaps the deposition target supplied from the second carry-in chamber 122 with the shadow mask supplied from the other opening of the first removal chamber 115. And a second mode for supplying the second film formation chamber 124 with a shadow mask on which the film formation target is superimposed, which is supplied from the other opening of the first removal chamber 115. Mode.
第１の成膜室１１４は、図示されていない第１の蒸着源を備える。 The first film formation chamber 114 includes a first vapor deposition source (not shown).
第２の成膜室１２４は、図示されていない第２の蒸着源を備える。 The second film formation chamber 124 includes a second vapor deposition source (not shown).
図示されていない第１のシャドーマスク搬送機構は、第１の蒸着源から成膜材料が噴出する領域を、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを搬送し、同様に図示されていない第２のシャドーマスク搬送機構は、第２の蒸着源から成膜材料が噴出する領域を、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを搬送する。 The first shadow mask transport mechanism (not shown) transports the shadow mask in a state where the film formation target is superimposed on the region where the film forming material is ejected from the first vapor deposition source, and is not shown in the same manner. The second shadow mask transport mechanism transports the shadow mask in a state in which the deposition target is superimposed on the region where the film deposition material is ejected from the second vapor deposition source.
第１の受渡室１１１Ｂは、被成膜体を第１の搬出室１１３に、シャドーマスクを第１の除去室１１５に、それぞれ供給する第１のモードと、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを第１の除去室１１５に供給する第２のモードと、を備える。 The first delivery chamber 111B includes a first mode in which the deposition target is supplied to the first carry-out chamber 113 and a shadow mask to the first removal chamber 115, and the deposition target is superimposed. And a second mode in which the shadow mask is supplied to the first removal chamber 115.
第２の受渡室１２１Ｂは、被成膜体を第２の搬出室１２３に、シャドーマスクを第２の除去室１２５に、それぞれ供給する第１のモードと、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを第２の除去室１２５に供給する第２のモードと、を備える。 The second delivery chamber 121B includes a first mode in which the deposition target is supplied to the second carry-out chamber 123 and a shadow mask to the second removal chamber 125, and the deposition target is superimposed. A second mode for supplying the shadow mask to the second removal chamber 125.
第１の除去室１１５は、第１の洗浄機構と、シャドーマスクを洗浄し、シャドーマスクを第２の処理ユニット１２０の第２の連結室１２１Ａに供給する第１のモードと、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを第２の処理ユニット１２０の第２の連結室１２１Ａに供給する第２のモードと、を備える。 The first removal chamber 115 includes a first cleaning mechanism, a first mode for cleaning the shadow mask, and supplying the shadow mask to the second connection chamber 121A of the second processing unit 120, and a film formation target. And a second mode in which the shadow mask in a state of being overlaid is supplied to the second connection chamber 121A of the second processing unit 120.
第２の除去室１２５は、第２の洗浄機構と、シャドーマスクを洗浄し、シャドーマスクを第１の処理ユニット１１０の第１の連結室１１１Ａに供給する第１のモードと、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを第１の処理ユニット１１０の第１の連結室１１１Ａに供給する第２のモードと、を備える。 The second removal chamber 125 includes a second cleaning mechanism, a first mode for cleaning the shadow mask, and supplying the shadow mask to the first connection chamber 111A of the first processing unit 110, and a film formation target. And a second mode in which the shadow mask in a state of being overlaid is supplied to the first connection chamber 111A of the first processing unit 110.
次に、本発明の一態様の成膜装置の動作について説明する。 Next, operation of the film formation apparatus of one embodiment of the present invention is described.
上記本発明の一態様の成膜装置１００Ｂは、第１の処理ユニット１１０の第１の連結室１１１Ａは、第２の処理ユニット１２０の第２の除去室１２５の他方の開口部と接続されており、第２の処理ユニット１２０の第２の連結室１２１Ａは、第１の処理ユニット１１０の第１の除去室１１５の他方の開口部と接続されている。 In the film formation apparatus 100B of one embodiment of the present invention, the first connection chamber 111A of the first processing unit 110 is connected to the other opening of the second removal chamber 125 of the second processing unit 120. The second connection chamber 121 </ b> A of the second processing unit 120 is connected to the other opening of the first removal chamber 115 of the first processing unit 110.
＜動作例１＞
第１の処理ユニット１１０の第１の連結室１１１Ａと、第２の処理ユニット１２０の第２の受渡室１２１Ｂを第１のモードで運転し、第１の受渡室１１１Ｂおよび第２の連結室１２１Ａを第２のモードで運転することができる（図９（Ｃ）参照）。
<Operation example 1>
The first connection chamber 111A of the first processing unit 110 and the second delivery chamber 121B of the second processing unit 120 are operated in the first mode, and the first delivery chamber 111B and the second connection chamber 121A are operated. Can be operated in the second mode (see FIG. 9C).
これにより、成膜装置１００Ｂに設けられた第１の成膜室１１４と第２の成膜室１２４を用いて、第１の蒸着源の成膜材料に重ねて第２の蒸着源の成膜材料を、第１のモードの第１の連結室１１１Ａに搬入される一の被成膜体に成膜できる。そして、第２の処理ユニット１２０の第１のモードの第２の受渡室１２１Ｂに接続される第２の搬出室１２３が、当該被成膜体を回収できる。且つ第１のモードの第２の受渡室１２１Ｂに接続される第１のモードの第２の除去室１２５において、シャドーマスクに付着した成膜材料を除去できる。 As a result, the first deposition chamber 114 and the second deposition chamber 124 provided in the deposition apparatus 100B are used to form the second deposition source on the first deposition source. The material can be deposited on one deposition target that is carried into the first connection chamber 111A in the first mode. The second carry-out chamber 123 connected to the second delivery chamber 121B in the first mode of the second processing unit 120 can collect the film formation target. In addition, in the second removal chamber 125 in the first mode connected to the second delivery chamber 121B in the first mode, the film forming material attached to the shadow mask can be removed.
＜動作例２＞
また、第１の処理ユニット１１０に設けられた第１の連結室１１１Ａおよび第１の受渡室１１１Ｂ並びに第２の処理ユニット１２０に設けられた第２の連結室１２１Ａおよび第２の受渡室１２１Ｂを、全て第１のモードで運転できる（図９（Ｄ）参照）。
<Operation example 2>
In addition, the first connection chamber 111A and the first delivery chamber 111B provided in the first processing unit 110 and the second connection chamber 121A and the second delivery chamber 121B provided in the second processing unit 120 are provided. , All can be operated in the first mode (see FIG. 9D).
これにより、第１の成膜室１１４と、第２の成膜室１２４を用いて、並行して成膜材料を２つの被成膜体に成膜できる。その結果、連続して多数の膜を積層することができるように設けられた成膜室の稼働率の低下を抑制しながらも、連続して成膜可能な膜の数を柔軟に変えることができる成膜装置を提供できる。 Accordingly, the film formation material can be formed on two film formation objects in parallel using the first film formation chamber 114 and the second film formation chamber 124. As a result, it is possible to flexibly change the number of films that can be continuously formed while suppressing a decrease in the operating rate of the film forming chamber provided so that a large number of films can be stacked continuously. A film forming apparatus that can be provided can be provided.
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。 Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments described in this specification as appropriate.
（実施の形態６）
本実施の形態では、実施の形態５において説明する本発明の一態様の成膜装置を用いた積層膜の作製方法について、図１０（Ａ）を参照して説明する。
(Embodiment 6)
In this embodiment, a method for manufacturing a stacked film using the film formation apparatus of one embodiment of the present invention described in Embodiment 5 will be described with reference to FIG.
具体的には、２つの処理ユニットを備える成膜装置を用いて、一方の処理ユニットに設けられた成膜室で成膜する成膜材料の層に重ねて、他方の処理ユニットに設けられた成膜室で成膜する成膜材料の層を成膜する方法について、説明する。 Specifically, using a film forming apparatus including two processing units, the film is formed in the film forming chamber provided in one processing unit, and is provided in the other processing unit so as to overlap the layer of the film forming material. A method for forming a layer of a film formation material to be formed in the film formation chamber will be described.
本発明の一態様の成膜装置１００Ｃを図１０（Ａ）に示す。成膜装置１００Ｃは、実施の形態５において例示して説明する成膜装置と同様に、第１の処理ユニット１１０と第２の処理ユニット１２０を有する。 A film formation apparatus 100C of one embodiment of the present invention is illustrated in FIG. The film forming apparatus 100 </ b> C includes a first processing unit 110 and a second processing unit 120, similarly to the film forming apparatus illustrated and described in Embodiment 5.
第１の処理ユニット１１０には、第１の層を成膜するための材料を含む蒸着源３１と、第２の層を成膜するための材料を含む蒸着源３２と、第３の層を成膜するための材料を含む蒸着源３３と、第４の層を成膜するための材料を含む蒸着源３４と、が一方の開口部側から他方の開口部側に向かって順番に、第１の成膜室１１４に設けられている。 The first processing unit 110 includes an evaporation source 31 containing a material for forming the first layer, an evaporation source 32 containing a material for forming the second layer, and a third layer. An evaporation source 33 including a material for forming a film and an evaporation source 34 including a material for forming the fourth layer are sequentially arranged from one opening side to the other opening side. One film formation chamber 114 is provided.
前記第２の処理ユニット１２０には、第５の層を成膜するための材料を含む蒸着源３５と、第６の層を成膜するための材料を含む蒸着源３６と、第７の層を成膜するための材料を含む蒸着源３７と、が一方の開口部から他方の開口部に向かって順番に、第２の成膜室１２４に設けられている。 The second processing unit 120 includes an evaporation source 35 containing a material for forming a fifth layer, an evaporation source 36 containing a material for forming a sixth layer, and a seventh layer. And a vapor deposition source 37 containing a material for forming a film are provided in the second film formation chamber 124 in order from one opening to the other opening.
成膜装置１００Ｃを用いて、一の被成膜体に７つの層を、７つのステップで積層する成膜方法について、以下に説明する。なお、被成膜体が搬送される軌跡を実線の矢印で、シャドーマスクが搬送される軌跡を破線の矢印で図中に示す。 A film formation method for stacking seven layers on one deposition target body in seven steps using the film formation apparatus 100C will be described below. In addition, the locus | trajectory in which a to-be-film-formed body is conveyed is shown by a solid line arrow, and the locus | trajectory in which a shadow mask is conveyed is shown in a figure with a broken-line arrow.
＜第１のステップ＞
上記の構成を備える成膜装置１００Ｃを用いて、第１の搬入室１１２から供給される被成膜体を、第２の除去室１２５の他方の開口部から供給されるシャドーマスクに重ね合わせて、第１の成膜室１１４に供給する。
<First step>
Using the film formation apparatus 100 </ b> C having the above-described configuration, the deposition target supplied from the first carry-in chamber 112 is overlaid on the shadow mask supplied from the other opening of the second removal chamber 125. , And supplied to the first film formation chamber 114.
＜第２のステップ＞
第１の成膜室１１４を用いて、被成膜体上に蒸着源３１から噴出する成膜材料を含む第１の層、蒸着源３２から噴出する成膜材料を含む第２の層、蒸着源３３から噴出する成膜材料を含む第３の層および蒸着源３４から噴出する成膜材料を含む第４の層をシャドーマスクの開口部に露出する被成膜体にこの順に成膜し、被成膜体を前記第１の受渡室１１１Ｂに供給する。
<Second step>
Using the first film formation chamber 114, a first layer containing a film forming material ejected from the vapor deposition source 31 on the film formation target, a second layer containing a film forming material ejected from the vapor deposition source 32, vapor deposition A third layer containing a film-forming material ejected from the source 33 and a fourth layer containing a film-forming material ejected from the vapor deposition source 34 are formed in this order on the film-forming body exposed at the opening of the shadow mask; The film formation target is supplied to the first delivery chamber 111B.
＜第３のステップ＞
第２のモードの第１の受渡室１１１Ｂが、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを第１の除去室１１５に供給し、第２のモードの第１の除去室１１５が、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを前記第２の処理ユニット１２０の第２の連結室１２１Ａに供給する。
<Third step>
The first delivery chamber 111B in the second mode supplies the first removal chamber 115 with the shadow mask on which the deposition target is superimposed, and the first removal chamber 115 in the second mode has the first removal chamber 115B. The shadow mask on which the film formation bodies are overlaid is supplied to the second connection chamber 121A of the second processing unit 120.
＜第４のステップ＞
第２のモードの第２の連結室１２１Ａが、被成膜体が重ね合わされたシャドーマスクを第２の成膜室１２４に供給する。
<Fourth Step>
The second connection chamber 121 </ b> A in the second mode supplies the second film formation chamber 124 with the shadow mask on which the film formation target is superimposed.
＜第５のステップ＞
第２の成膜室１２４を用いて、蒸着源３５から噴出する成膜材料を含む第５の層、蒸着源３６から噴出する成膜材料を含む第６の層および蒸着源３７から噴出する成膜材料を含む第７の層を、シャドーマスクの開口部に露出する被成膜体に成膜された第４の層に重ねてこの順に成膜し、被成膜体を第２の受渡室１２１Ｂに供給する。
<Fifth step>
Using the second film formation chamber 124, a fifth layer containing a film forming material ejected from the evaporation source 35, a sixth layer containing a film forming material ejected from the evaporation source 36, and a composition ejected from the evaporation source 37 are used. A seventh layer containing a film material is stacked in this order on the fourth layer formed on the film formation exposed at the opening of the shadow mask, and the film formation is formed in the second delivery chamber. It supplies to 121B.
＜第６のステップ＞
第１のモードの第２の受渡室１２１Ｂが、被成膜体を第２の搬出室１２３に、シャドーマスクを第２の除去室１２５に、それぞれ供給する。
<Sixth Step>
The second delivery chamber 121B in the first mode supplies the deposition target to the second carry-out chamber 123 and the shadow mask to the second removal chamber 125, respectively.
＜第７のステップ＞
第１のモードの第２の除去室１２５が、シャドーマスクを洗浄し、シャドーマスクを第１の処理ユニット１１０の第１の連結室１１１Ａに供給する。
<Seventh step>
The second removal chamber 125 in the first mode cleans the shadow mask and supplies the shadow mask to the first connection chamber 111A of the first processing unit 110.
上記本発明の一態様の積層膜の作製方法によれば、第１のモードの第１の連結室１１１Ａに供給される一の被成膜体に、成膜装置１００Ｃに設けられた第１の成膜室１１４で４つの層を積層できる。そして、４つの層に重ねて、第２の成膜室１２４を用いて３つの層を成膜できる。そして、第１のモードの第２の受渡室１２１Ｂに接続される第２の搬出室１２３に供給できる。且つ第１のモードの第２の除去室１２５を用いて、シャドーマスクに付着した成膜材料を除去できる。その結果、連続して多数の膜を積層することができる。 According to the above method for manufacturing a stacked film of one embodiment of the present invention, the first deposition target provided to the first connection chamber 111A in the first mode is provided with the first film provided in the film deposition apparatus 100C. Four layers can be stacked in the deposition chamber 114. Then, three layers can be formed using the second film formation chamber 124 so as to overlap the four layers. And it can supply to the 2nd unloading chamber 123 connected to the 2nd delivery chamber 121B of the 1st mode. In addition, the film formation material attached to the shadow mask can be removed using the second removal chamber 125 in the first mode. As a result, a large number of films can be stacked continuously.
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。 Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments described in this specification as appropriate.
（実施の形態７）
本実施の形態では、実施の形態５において説明する本発明の一態様の成膜装置を用いた積層膜の作製方法について、図１０（Ｂ）を参照して説明する。
(Embodiment 7)
In this embodiment, a method for manufacturing a stacked film using the film formation apparatus of one embodiment of the present invention described in Embodiment 5 will be described with reference to FIG.
具体的には、２つの処理ユニットを備える成膜装置を用いて、一方の処理ユニットに設けられた成膜室で成膜材料を一の被成膜体に成膜する。またこれに並行して、他方の処理ユニットに設けられた成膜室で成膜材料を他の被成膜体に成膜する方法について、説明する。 Specifically, using a film formation apparatus including two processing units, a film formation material is formed on one film formation object in a film formation chamber provided in one processing unit. In parallel with this, a method for forming a film formation material on another film formation object in the film formation chamber provided in the other processing unit will be described.
本発明の一態様の成膜装置１００Ｄを図１０（Ｂ）に示す。成膜装置１００Ｄは、実施の形態５において例示して説明する成膜装置と同様に、第１の処理ユニット１１０と第２の処理ユニット１２０を有する。 A film formation apparatus 100D of one embodiment of the present invention is illustrated in FIG. The film forming apparatus 100 </ b> D includes a first processing unit 110 and a second processing unit 120, similarly to the film forming apparatus illustrated and described in Embodiment 5.
第１の処理ユニット１１０には、第１の層を成膜するための材料を含む蒸着源３１と、第２の層を成膜するための材料を含む蒸着源３２と、第３の層を成膜するための材料を含む蒸着源３３と、が一方の開口部側から他方の開口部側に向かって順番に、第１の成膜室１１４に設けられている。 The first processing unit 110 includes an evaporation source 31 containing a material for forming the first layer, an evaporation source 32 containing a material for forming the second layer, and a third layer. A vapor deposition source 33 including a material for forming a film is provided in the first film formation chamber 114 in order from one opening side to the other opening side.
第２の処理ユニット１２０には、第１の層を成膜するための材料を含む蒸着源３１と、第２の層を成膜するための材料を含む蒸着源３２と、第３の層を成膜するための材料を含む蒸着源３３と、が前記一方の開口部から前記他方の開口部に向かって順番に、第２の成膜室１２４に設けられている。 The second processing unit 120 includes an evaporation source 31 containing a material for forming the first layer, an evaporation source 32 containing a material for forming the second layer, and a third layer. A vapor deposition source 33 containing a material for forming a film is provided in the second film formation chamber 124 in order from the one opening to the other opening.
＜第１のステップ＞
上記の構成を備える成膜装置の第１のモードの第１の連結室１１１Ａが、第１の搬入室１１２から供給される第１の被成膜体を、第２の除去室１２５の他方の開口部から供給される第１のシャドーマスクに重ね合わせて第１の成膜室１１４に供給する。また、第１のモードの第２の連結室１２１Ａが、第２の搬入室１２２から供給される第２の被成膜体を第１の除去室１１５の他方の開口部から供給される第２のシャドーマスクに重ね合わせて第２の成膜室１２４に供給する。
<First step>
The first connection chamber 111 </ b> A in the first mode of the film forming apparatus having the above configuration is configured so that the first film formation body supplied from the first carry-in chamber 112 is transferred to the other side of the second removal chamber 125. The first film is supplied to the first film formation chamber 114 so as to overlap with the first shadow mask supplied from the opening. In addition, the second connection chamber 121A in the first mode is supplied with the second film formation body supplied from the second carry-in chamber 122 through the other opening of the first removal chamber 115. The second film formation chamber 124 is supplied with being superimposed on the shadow mask.
＜第２のステップ＞
第１の成膜室１１４を用いて、被成膜体上に蒸着源３１から噴出する成膜材料を含む第１の層、蒸着源３２から噴出する成膜材料を含む第２の層並びに蒸着源３３から噴出する成膜材料を含む前記第３の層を第１のシャドーマスクの開口部に露出する第１の被成膜体にこの順に成膜し、第１の受渡室１１１Ｂに供給する。
<Second step>
Using the first film formation chamber 114, a first layer containing a film forming material ejected from the vapor deposition source 31, a second layer containing a film forming material ejected from the vapor deposition source 32, and vapor deposition are formed on the deposition target. The third layer containing the film formation material ejected from the source 33 is formed in this order on the first film formation body exposed at the opening of the first shadow mask, and is supplied to the first delivery chamber 111B. .
また、第２の成膜室１２４を用いて、被成膜体上に蒸着源３１から噴出する成膜材料を含む第１の層、蒸着源３２から噴出する成膜材料を含む第２の層並びに蒸着源３３から噴出する成膜材料を含む前記第３の層を第２のシャドーマスクの開口部に露出する第２の被成膜体にこの順に成膜し、第２の受渡室１２１Ｂに供給する。 In addition, using the second film formation chamber 124, a first layer containing a film formation material ejected from the vapor deposition source 31 and a second layer containing a film formation material ejected from the vapor deposition source 32 on the film formation target are used. In addition, the third layer containing the film forming material ejected from the vapor deposition source 33 is formed in this order on the second film formation body exposed at the opening of the second shadow mask, and is then placed in the second delivery chamber 121B. Supply.
＜第３のステップ＞
第１のモードの第１の受渡室１１１Ｂが、第１の被成膜体を第１の搬出室１１３に、第１のシャドーマスクを第１の除去室１１５に、それぞれ供給する。また、第１のモードの第２の受渡室１２１Ｂが、第２の被成膜体を第２の搬出室１２３に、第２のシャドーマスクを第２の除去室１２５に、それぞれ供給する。
<Third step>
The first delivery chamber 111B in the first mode supplies the first deposition target to the first carry-out chamber 113 and the first shadow mask to the first removal chamber 115, respectively. Further, the second delivery chamber 121B in the first mode supplies the second deposition target to the second carry-out chamber 123 and the second shadow mask to the second removal chamber 125, respectively.
＜第４のステップ＞
第１のモードの第１の除去室１１５が、第１のシャドーマスクを洗浄し、第１のシャドーマスクを第２の処理ユニット１２０の第２の連結室１２１Ａに供給する。また、第１のモードの第２の除去室１２５が、第２のシャドーマスクを洗浄し、第２のシャドーマスクを第１の処理ユニット１１０の第１の連結室１１１Ａに供給する。
<Fourth Step>
The first removal chamber 115 in the first mode cleans the first shadow mask and supplies the first shadow mask to the second connection chamber 121A of the second processing unit 120. In addition, the second removal chamber 125 in the first mode cleans the second shadow mask and supplies the second shadow mask to the first connection chamber 111 </ b> A of the first processing unit 110.
上記本発明の一態様の積層膜の作製方法によれば、成膜装置１００Ｄに設けられた第１の成膜室１１４と第２の成膜室１２４を用いて、並行して成膜材料を２つの被成膜体に成膜できる。その結果、連続して多数の膜を積層することができるように設けられた成膜室の稼働率の低下を抑制しながらも、連続して成膜可能な膜の数を柔軟に変えることができる成膜装置を提供できる。 According to the method for manufacturing a stacked film of one embodiment of the present invention, a film formation material is supplied in parallel using the first film formation chamber 114 and the second film formation chamber 124 provided in the film formation apparatus 100D. A film can be formed on two deposition target bodies. As a result, it is possible to flexibly change the number of films that can be continuously formed while suppressing a decrease in the operating rate of the film forming chamber provided so that a large number of films can be stacked continuously. A film forming apparatus that can be provided can be provided.
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。 Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments described in this specification as appropriate.
（実施の形態８）
本実施の形態では、実施の形態５において説明する本発明の一態様の成膜装置を用いた発光素子の作製方法について、図１１（Ａ）および図１２を参照して説明する。
(Embodiment 8)
In this embodiment, a method for manufacturing a light-emitting element using the film formation apparatus of one embodiment of the present invention described in Embodiment 5 will be described with reference to FIGS.
具体的には、２つの処理ユニットを備える成膜装置を用いて、一方の処理ユニットに設けられた成膜室で成膜する成膜材料の層に重ねて、他方の処理ユニットに設けられた成膜室で成膜する成膜材料の層を成膜して、実施の形態１０の発光素子の構成例３に例示される構成の発光素子を作製する方法について、説明する。 Specifically, using a film forming apparatus including two processing units, the film is formed in the film forming chamber provided in one processing unit, and is provided in the other processing unit so as to overlap the layer of the film forming material. A method for manufacturing a light-emitting element having a structure exemplified in Structure Example 3 of the light-emitting element in Embodiment 10 by forming a layer of a film formation material to be formed in the film formation chamber will be described.
＜成膜装置の構成＞
はじめに、本実施の形態で例示する発光素子の作製方法に適用できる成膜装置１００Ｅの構成ついて、図１１（Ａ）を参照して説明する。
<Configuration of film forming apparatus>
First, a structure of a film formation apparatus 100E that can be applied to the method for manufacturing the light-emitting element described in this embodiment will be described with reference to FIG.
本発明の一態様の成膜装置１００Ｅを図１１（Ａ）に示す。成膜装置１００Ｅは、実施の形態５において例示して説明する成膜装置と同様に、第１の処理ユニット１１０と第２の処理ユニット１２０を有する。 A film formation apparatus 100E of one embodiment of the present invention is illustrated in FIG. The film forming apparatus 100E includes a first processing unit 110 and a second processing unit 120, similarly to the film forming apparatus illustrated and described in Embodiment 5.
第１の処理ユニット１１０は、第１の連結室１１１Ａと、第１の連結室１１１Ａに被成膜体を供給する第１の搬入室１１２と、第１の連結室１１１Ａに一方の開口部が接続される第１の成膜室１１４と、第１の成膜室１１４の他方の開口部が接続される第１の受渡室１１１Ｂと、第１の受渡室１１１Ｂから被成膜体を回収する第１の搬出室１１３と、第１の受渡室１１１Ｂに一方の開口部が接続される第１の除去室１１５と、を有する。 The first processing unit 110 includes a first connection chamber 111A, a first carry-in chamber 112 that supplies a film-forming body to the first connection chamber 111A, and one opening in the first connection chamber 111A. The deposition target is recovered from the first deposition chamber 114 to be connected, the first delivery chamber 111B to which the other opening of the first deposition chamber 114 is connected, and the first delivery chamber 111B. The first carry-out chamber 113 and the first removal chamber 115 having one opening connected to the first delivery chamber 111B are provided.
また、第１の処理ユニット１１０は、第１の層を成膜するための材料を含む蒸着源３１と、第２の層を成膜するための材料を含む蒸着源３２と、第３の層を成膜するための材料を含む蒸着源３３と、第４の層を成膜するための材料を含む蒸着源３４と、が一方の開口部側から他方の開口部側に向かって順番に、設けられる第１の成膜室１１４を備える。 Further, the first processing unit 110 includes a vapor deposition source 31 containing a material for forming the first layer, a vapor deposition source 32 containing a material for forming the second layer, and a third layer. The evaporation source 33 containing a material for forming a film and the evaporation source 34 containing a material for forming a fourth layer are sequentially from one opening side to the other opening side. A first film formation chamber 114 is provided.
第２の処理ユニット１２０は、第２の連結室１２１Ａと、第２の連結室１２１Ａに被成膜体を供給する第２の搬入室１２２と、第２の連結室１２１Ａに一方の開口部が接続される第２の成膜室１２４と、第２の成膜室１２４の他方の開口部が接続される第２の受渡室１２１Ｂと、第２の受渡室１２１Ｂから被成膜体を回収する第２の搬出室１２３と、第２の受渡室１２１Ｂに一方の開口部が接続される第２の除去室１２５と、を有する。 The second processing unit 120 includes a second connection chamber 121A, a second carry-in chamber 122 that supplies a film formation object to the second connection chamber 121A, and one opening in the second connection chamber 121A. The deposition target is recovered from the second deposition chamber 124 to be connected, the second delivery chamber 121B to which the other opening of the second deposition chamber 124 is connected, and the second delivery chamber 121B. It has a second carry-out chamber 123 and a second removal chamber 125 whose one opening is connected to the second delivery chamber 121B.
また、第２の処理ユニット１２０は、第２の搬出室１２３と接続される第２の導電膜形成室１２６、第２の導電膜形成室１２６と接続される第２の封止室１２７、第２の封止室１２７と接続される第２の取り出し室１２８を備える。 The second processing unit 120 includes a second conductive film formation chamber 126 connected to the second carry-out chamber 123, a second sealing chamber 127 connected to the second conductive film formation chamber 126, a second A second take-out chamber 128 connected to the second sealing chamber 127.
また、第２の処理ユニット１２０は、第５の層を成膜するための材料を含む蒸着源３５と、第６の層を成膜するための材料を含む蒸着源３６と、第７の層を成膜するための材料を含む蒸着源３７と、が一方の開口部から他方の開口部に向かって順番に設けられる第２の成膜室１２４を備える。 The second processing unit 120 includes a vapor deposition source 35 containing a material for forming the fifth layer, a vapor deposition source 36 containing a material for forming the sixth layer, and a seventh layer. And a vapor deposition source 37 containing a material for forming a film, and a second film formation chamber 124 provided in order from one opening to the other opening.
第２の導電膜形成室１２６は、発光素子の第２の電極を形成するための材料を含む蒸着源を備え、第２の搬出室１２３に接続される。 The second conductive film formation chamber 126 includes a vapor deposition source containing a material for forming the second electrode of the light emitting element, and is connected to the second carry-out chamber 123.
第２の封止室１２７は、第１の成膜室１１４、第２の成膜室１２４および第２の導電膜形成室１２６で成膜された膜を被成膜体と封止材の間に封止する。 The second sealing chamber 127 includes a film formed in the first film formation chamber 114, the second film formation chamber 124, and the second conductive film formation chamber 126 between the deposition target and the sealing material. To seal.
第２の取り出し室１２８は、発光素子を成膜装置から取り出すためにある。 The second take-out chamber 128 is for taking out the light emitting element from the film forming apparatus.
なお、第１の層および第５の層は、正孔輸送性の層または電子輸送性の層の一方であって、第３の層および第７の層は、正孔輸送性の層または電子輸送性の層の他方である。第２の層および第６の層は、発光性の有機化合物を含む層である。第４の層は中間層である。 Note that the first layer and the fifth layer are one of a hole transporting layer and an electron transporting layer, and the third layer and the seventh layer are a hole transporting layer or an electron. The other of the transportable layers. The second layer and the sixth layer are layers containing a light-emitting organic compound. The fourth layer is an intermediate layer.
以下に、本実施の形態で例示する成膜装置１００Ｅの詳細な構成を、図１２を参照して説明する。図１２は、成膜装置１００Ｅの一部の詳細を説明するための上面図であり、第１の処理ユニット１１０の一部と、第２の処理ユニット１２０の一部が図示されている。 The detailed configuration of the film forming apparatus 100E exemplified in this embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 12 is a top view for explaining the details of a part of the film forming apparatus 100E, in which a part of the first processing unit 110 and a part of the second processing unit 120 are illustrated.
《第１の成膜室》
第１の成膜室１１４は、第１の層を成膜するための材料を含む蒸着源３１と、第２の層を成膜するための材料を含む蒸着源３２と、第３の層を成膜するための材料を含む蒸着源３３と、第４の層を成膜するための材料を含む蒸着源３４と、が一方の開口部側から他方の開口部側に向かって順番に、設けられている。なお、排気機構３８が、第１の成膜室１１４に接続されている。排気機構３８には、例えばターボポンプ、クライオポンプ等を適用できる。
<< First film formation chamber >>
The first film formation chamber 114 includes an evaporation source 31 containing a material for forming the first layer, an evaporation source 32 containing a material for forming the second layer, and a third layer. An evaporation source 33 including a material for forming a film and an evaporation source 34 including a material for forming the fourth layer are provided in order from one opening side to the other opening side. It has been. Note that the exhaust mechanism 38 is connected to the first film formation chamber 114. For example, a turbo pump or a cryopump can be applied to the exhaust mechanism 38.
なお、第１の成膜室１１４は、成膜領域２１、成膜領域２２、成膜領域２３、成膜領域２４に分かれている。また、成膜領域２２は、成膜領域２２ａ、成膜領域２２ｂおよび成膜領域２２ｃに分かれている。各成膜領域において、そこに設けられた蒸着源が噴出する成膜材料が、被成膜体に成膜される。一方の成膜領域に設けられた蒸着源から噴出する成膜材料が、他方の成膜領域おいて被成膜体に成膜されないように、隣接する成膜領域の間には隔壁が設けられている。なお、被成膜体１１ａが重ねられた状態のシャドーマスク１５ａが、図示されている。 Note that the first film formation chamber 114 is divided into a film formation region 21, a film formation region 22, a film formation region 23, and a film formation region 24. The film formation region 22 is divided into a film formation region 22a, a film formation region 22b, and a film formation region 22c. In each film formation region, a film formation material ejected by a vapor deposition source provided there is formed on the film formation target. A partition is provided between adjacent film formation regions so that the film formation material ejected from the evaporation source provided in one film formation region is not formed on the film formation target in the other film formation region. ing. In addition, the shadow mask 15a in a state where the deposition target 11a is overlaid is illustrated.
また、同一の成膜領域に設けられた複数の蒸着源に、異なる材料を用いることにより、当該異なる材料が混合された層を成膜できる。 In addition, by using different materials for a plurality of vapor deposition sources provided in the same film formation region, a layer in which the different materials are mixed can be formed.
《第２の成膜室》
第２の成膜室１２４は、第５の層を成膜するための材料を含む蒸着源３５と、第６の層を成膜するための材料を含む蒸着源３６と、第７の層を成膜するための材料を含む蒸着源３７と、が一方の開口部側から他方の開口部側に向かって順番に、設けられている。なお、排気機構３８が、第２の成膜室１２４に接続されている。
<< Second film formation chamber >>
The second film formation chamber 124 includes an evaporation source 35 containing a material for forming the fifth layer, an evaporation source 36 containing a material for forming the sixth layer, and a seventh layer. A vapor deposition source 37 including a material for forming a film is provided in order from one opening side to the other opening side. Note that the exhaust mechanism 38 is connected to the second film formation chamber 124.
なお、第２の成膜室１２４は、成膜領域２５、成膜領域２６、成膜領域２７に分かれている。また、成膜領域２６は、成膜領域２６ａ、成膜領域２６ｂおよび成膜領域２６ｃに分かれている。各成膜領域において、そこに設けられた蒸着源が噴出する成膜材料が、被成膜体に成膜される。一方の成膜領域に設けられた蒸着源から噴出する成膜材料が、他方の成膜領域おいて被成膜体に成膜されないように、隣接する成膜領域の間には隔壁が設けられている。 Note that the second film formation chamber 124 is divided into a film formation region 25, a film formation region 26, and a film formation region 27. The film formation region 26 is divided into a film formation region 26a, a film formation region 26b, and a film formation region 26c. In each film formation region, a film formation material ejected by a vapor deposition source provided there is formed on the film formation target. A partition is provided between adjacent film formation regions so that the film formation material ejected from the evaporation source provided in one film formation region is not formed on the film formation target in the other film formation region. ing.
《成膜装置に適用可能な成膜材料の例》
本実施の形態で例示する発光素子の作製方法によれば、２つの処理ユニットを備える成膜装置を用いて、一方の処理ユニットに設けられた成膜室で成膜する成膜材料の層に重ねて、他方の処理ユニットに設けられた成膜室で成膜する成膜材料の層を成膜できる。従って、本実施の形態で例示する発光素子の作製方法は、実施の形態１０の発光素子の構成例３に例示される構成の発光素子に好適である。
<< Examples of film forming materials applicable to film forming apparatus >>
According to the method for manufacturing a light-emitting element exemplified in this embodiment, a film formation apparatus including two treatment units is used to form a film formation material layer formed in a film formation chamber provided in one treatment unit. In addition, a layer of a film forming material to be formed in the film forming chamber provided in the other processing unit can be formed. Therefore, the method for manufacturing the light-emitting element exemplified in this embodiment is suitable for the light-emitting element having the structure exemplified in Structural Example 3 of the light-emitting element in Embodiment 10.
例えば、被成膜体に設けられた第１の電極に重ねて、第１の層を第１の正孔輸送性の層、第２の層を第１の発光層、第３の層を第１の電子輸送性の層、第４の層を中間層、第５の層を第２の正孔輸送性の層、第６の層を第２の発光層および第７の層を第２の電子輸送層とし、これらの層を連続して形成できる。また、第７の層に重ねて第２の電極を形成できる。 For example, the first layer is overlaid on the first electrode provided in the deposition target, the first layer is the first hole-transporting layer, the second layer is the first light-emitting layer, and the third layer is the first layer 1 is an electron transporting layer, a fourth layer is an intermediate layer, a fifth layer is a second hole transporting layer, a sixth layer is a second light emitting layer, and a seventh layer is a second layer. An electron transport layer is formed, and these layers can be formed continuously. In addition, the second electrode can be formed over the seventh layer.
また、第１の発光層が青色の蛍光を発する発光性の有機化合物を含み、第２の発光層が緑色の燐光を発する発光性の有機化合物を含む層と赤色の燐光を発する発光性の有機化合物が積層された層とし、第１の電極を陽極に、第２の電極を陰極にすることができる。そして、このような構成とすることで駆動電圧が低減され、消費電力が低減された白色を呈する光を効率よく発する、発光素子を提供できる。 In addition, the first light-emitting layer includes a light-emitting organic compound that emits blue fluorescence, the second light-emitting layer includes a layer that includes a light-emitting organic compound that emits green phosphorescence, and a light-emitting organic material that emits red phosphorescence. A layer in which the compounds are stacked can be used, and the first electrode can be an anode and the second electrode can be a cathode. With such a structure, it is possible to provide a light-emitting element that efficiently emits white light with reduced driving voltage and reduced power consumption.
《除去室》
除去室は、プラズマ源５２、ガス導入機構５４、排気機構５５を備える。プラズマ源５２は、平行平板型のプラズマ源であり、下部電極５２ａと上部電極５２ｂを備える。
《Removal chamber》
The removal chamber includes a plasma source 52, a gas introduction mechanism 54, and an exhaust mechanism 55. The plasma source 52 is a parallel plate type plasma source, and includes a lower electrode 52a and an upper electrode 52b.
排気機構５５には、例えばターボポンプ、クライオポンプ等を適用できる。排気機構５５は、除去室の圧力を調整する自動圧力制御機器を備える。 For example, a turbo pump or a cryopump can be applied to the exhaust mechanism 55. The exhaust mechanism 55 includes an automatic pressure control device that adjusts the pressure in the removal chamber.
ガス導入機構５４にはマスフローメータ等を適用できる。なお、除去室に導入するガスは高純度であることが好ましく、意図しない不純物の含有量が１ｐｐｍ以下であると好ましい。 A mass flow meter or the like can be applied to the gas introduction mechanism 54. Note that the gas introduced into the removal chamber is preferably highly pure, and the content of unintended impurities is preferably 1 ppm or less.
＜発光素子の作製方法＞
以下に、成膜装置１００Ｅを用いる発光素子の作製方法について、図１１（Ａ）を参照して説明する。
<Method for Manufacturing Light-Emitting Element>
Hereinafter, a method for manufacturing a light-emitting element using the film formation apparatus 100E will be described with reference to FIG.
＜第１のステップ＞
上記の構成を備える成膜装置を用いて、第１の搬入室１１２から供給される、第１の電極を備える被成膜体を第２の除去室１２５の他方の開口部から供給されるシャドーマスクに重ね合わせて第１の成膜室１１４に供給する。
<First step>
Using the film forming apparatus having the above-described configuration, a shadow of the film formation target including the first electrode supplied from the first carry-in chamber 112 is supplied from the other opening of the second removal chamber 125. The first film formation chamber 114 is supplied with being superimposed on the mask.
＜第２のステップ＞
第１の成膜室１１４を用いて、蒸着源３１から噴出する成膜材料を含む第１の層、蒸着源３２から噴出する成膜材料を含む第２の層、蒸着源３３から噴出する成膜材料を含む第３の層および蒸着源３４から噴出する成膜材料を含む第４の層をシャドーマスクの開口部に露出する被成膜体の第１の電極に重ねてこの順に成膜し、第１の受渡室１１１Ｂに供給する。
<Second step>
Using the first film formation chamber 114, a first layer containing a film forming material ejected from the vapor deposition source 31, a second layer containing a film forming material ejected from the vapor deposition source 32, and a composition ejected from the vapor deposition source 33 are used. The third layer containing the film material and the fourth layer containing the film forming material ejected from the vapor deposition source 34 are stacked in this order on the first electrode of the deposition target exposed at the opening of the shadow mask. , Supplied to the first delivery chamber 111B.
＜第３のステップ＞
第２のモードの第１の受渡室１１１Ｂが、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを第１の除去室１１５に供給し、第２のモードの第１の除去室１１５が、被成膜体が重ね合わされた状態のシャドーマスクを前記第２の処理ユニット１２０の第２の連結室１２１Ａに供給する。
<Third step>
The first delivery chamber 111B in the second mode supplies the first removal chamber 115 with the shadow mask on which the deposition target is superimposed, and the first removal chamber 115 in the second mode has the first removal chamber 115B. The shadow mask on which the film formation bodies are overlaid is supplied to the second connection chamber 121A of the second processing unit 120.
＜第４のステップ＞
第２のモードの第２の連結室１２１Ａが、被成膜体が重ね合わされたシャドーマスクを第２の成膜室１２４に供給する。
<Fourth Step>
The second connection chamber 121 </ b> A in the second mode supplies the second film formation chamber 124 with the shadow mask on which the film formation target is superimposed.
＜第５のステップ＞
第２の成膜室１２４を用いて、蒸着源３５から噴出する成膜材料を含む第５の層、蒸着源３６から噴出する成膜材料を含む第６の層および蒸着源３７から噴出する成膜材料を含む第７の層をシャドーマスクの開口部に露出する被成膜体に成膜された第４の層に重ねてこの順に成膜し、被成膜体を第２の受渡室１２１Ｂに供給する。
<Fifth step>
Using the second film formation chamber 124, a fifth layer containing a film forming material ejected from the evaporation source 35, a sixth layer containing a film forming material ejected from the evaporation source 36, and a composition ejected from the evaporation source 37 are used. The seventh layer containing the film material is stacked in this order on the fourth layer formed on the deposition target exposed at the opening of the shadow mask, and the deposition target is formed in the second delivery chamber 121B. To supply.
＜第６のステップ＞
第１のモードの第２の受渡室１２１Ｂが、被成膜体を第２の搬出室１２３に、シャドーマスクを第２の除去室１２５に、それぞれ供給する。
<Sixth Step>
The second delivery chamber 121B in the first mode supplies the deposition target to the second carry-out chamber 123 and the shadow mask to the second removal chamber 125, respectively.
＜第７のステップ＞
第１のモードの第２の除去室１２５が、シャドーマスクを洗浄し、シャドーマスクを第１の処理ユニット１１０の第１の連結室１１１Ａに供給する。
<Seventh step>
The second removal chamber 125 in the first mode cleans the shadow mask and supplies the shadow mask to the first connection chamber 111A of the first processing unit 110.
＜第８のステップ＞
第２の搬出室１２３が、被成膜体を第２の導電膜形成室１２６に供給する。
<Eighth step>
The second carry-out chamber 123 supplies the film formation target to the second conductive film formation chamber 126.
＜第９のステップ＞
第２の導電膜形成室１２６を用いて、第２の電極を第７の層に重ねて形成し、被成膜体を第２の導電膜形成室１２６から第２の封止室１２７に供給する。
<Ninth step>
The second conductive film formation chamber 126 is used to overlap the seventh electrode with the seventh layer, and the deposition target is supplied from the second conductive film formation chamber 126 to the second sealing chamber 127. To do.
＜第１０のステップ＞
第２の封止室１２７を用いて、第１の層、第２の層、第３の層、第４の層、第５の層、第６の層、第７の層および第２の電極がこの順に積層された積層膜を被成膜体と封止材の間に封止する。
<Tenth step>
Using the second sealing chamber 127, the first layer, the second layer, the third layer, the fourth layer, the fifth layer, the sixth layer, the seventh layer, and the second electrode Are stacked between the film formation target and the sealing material.
本実施の形態で例示する発光素子の作製方法によれば、第１の成膜室１１４を用いて４つの層を、被成膜体に設けられた第１の電極に重ねて成膜できる。例えば、第１の層として第１の正孔輸送層を、第２の層として第１の発光層を、第３の層として第１の電子輸送層を、第４の層として中間層を、成膜できる。そして、第２の成膜室１２４を用いて３つの層を、第４の層に重ねて成膜できる。例えば、第５の層として第２の正孔輸送層を、第６の層として第２の発光層を、第７の層として第２の電子輸送層を、成膜できる。そして、第１のモードの第２の受渡室１２１Ｂが被成膜体を第２の搬出室１２３に供給できる。 According to the method for manufacturing the light-emitting element described in this embodiment, four layers can be formed over the first electrode provided in the deposition target body using the first deposition chamber 114. For example, a first hole transport layer as a first layer, a first light emitting layer as a second layer, a first electron transport layer as a third layer, an intermediate layer as a fourth layer, A film can be formed. Then, using the second deposition chamber 124, three layers can be deposited over the fourth layer. For example, the second hole transport layer can be formed as the fifth layer, the second light-emitting layer can be formed as the sixth layer, and the second electron transport layer can be formed as the seventh layer. The second delivery chamber 121 </ b> B in the first mode can supply the film formation target to the second carry-out chamber 123.
そして、第２の搬出室１２３に接続された第２の導電膜形成室１２６を用いて、第７の層に重ねて第２の電極を形成して発光素子を作製し、第２の導電膜形成室１２６に接続された第２の封止室１２７を用いて、被成膜体と封止材の間に当該発光素子を封止できる。 Then, using the second conductive film formation chamber 126 connected to the second carry-out chamber 123, a second electrode is formed over the seventh layer to produce a light-emitting element, and the second conductive film is formed. With the second sealing chamber 127 connected to the formation chamber 126, the light-emitting element can be sealed between the deposition target and the sealing material.
且つ第１のモードの第２の除去室１２５において、シャドーマスクに付着した成膜材料を除去できる。その結果、連続して多数の膜が積層された発光素子の作製方法を提供できる。 In addition, the film formation material attached to the shadow mask can be removed in the second removal chamber 125 in the first mode. As a result, a method for manufacturing a light-emitting element in which a large number of films are continuously stacked can be provided.
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。 Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments described in this specification as appropriate.
（実施の形態９）
本実施の形態では、実施の形態５において説明する本発明の一態様の成膜装置を用いた発光素子の作製方法について、図１１（Ｂ）および図１３を参照して説明する。
(Embodiment 9)
In this embodiment, a method for manufacturing a light-emitting element using the film formation apparatus of one embodiment of the present invention described in Embodiment 5 will be described with reference to FIGS.
具体的には、２つの処理ユニットを備える成膜装置を用いて、双方の処理ユニットに設けられた成膜室で並行して成膜を行い、実施の形態１０の発光素子の構成例１に例示される構成の発光素子を作製する方法について、説明する。 Specifically, a film forming apparatus including two processing units is used to perform film formation in parallel in film forming chambers provided in both processing units, and the configuration example 1 of the light-emitting element in Embodiment 10 is applied. A method for manufacturing a light-emitting element having the exemplified structure will be described.
＜成膜装置の構成＞
はじめに、本実施の形態で例示する発光素子の作製方法に適用できる成膜装置１００Ｆの構成ついて、図１１（Ｂ）を参照して説明する。
<Configuration of film forming apparatus>
First, a structure of a film formation apparatus 100F that can be applied to the method for manufacturing the light-emitting element described in this embodiment will be described with reference to FIG.
本発明の一態様の成膜装置１００Ｆを図１１（Ｂ）に示す。成膜装置１００Ｆは、実施の形態５において例示して説明する成膜装置と同様に、第１の処理ユニット１１０と第２の処理ユニット１２０を有する。 A film formation apparatus 100F of one embodiment of the present invention is illustrated in FIG. The film forming apparatus 100F includes a first processing unit 110 and a second processing unit 120, similarly to the film forming apparatus illustrated and described in Embodiment 5.
第１の処理ユニット１１０は、第１の連結室１１１Ａと、第１の連結室１１１Ａに被成膜体を供給する第１の搬入室１１２と、第１の連結室１１１Ａに一方の開口部が接続される第１の成膜室１１４と、第１の成膜室１１４の他方の開口部が接続される第１の受渡室１１１Ｂと、第１の受渡室１１１Ｂから被成膜体を回収する第１の搬出室１１３と、第１の受渡室１１１Ｂに一方の開口部が接続される第１の除去室１１５と、を有する。 The first processing unit 110 includes a first connection chamber 111A, a first carry-in chamber 112 that supplies a film-forming body to the first connection chamber 111A, and one opening in the first connection chamber 111A. The deposition target is recovered from the first deposition chamber 114 to be connected, the first delivery chamber 111B to which the other opening of the first deposition chamber 114 is connected, and the first delivery chamber 111B. The first carry-out chamber 113 and the first removal chamber 115 having one opening connected to the first delivery chamber 111B are provided.
また、第１の処理ユニット１１０は、第１の搬出室１１３と接続される第１の導電膜形成室１１６、第１の導電膜形成室１１６と接続される第１の封止室１１７、第１の封止室１１７と接続される第１の取り出し室１１８を備える。なお、第１の取り出し室１１８は、作製した発光素子を成膜装置から取り出すためにある。 The first processing unit 110 includes a first conductive film formation chamber 116 connected to the first carry-out chamber 113, a first sealing chamber 117 connected to the first conductive film formation chamber 116, a first A first take-out chamber 118 connected to one sealing chamber 117 is provided. Note that the first take-out chamber 118 is for taking out the manufactured light-emitting element from the film formation apparatus.
また、第１の処理ユニット１１０は、第１の層を成膜するための材料を含む蒸着源３１と、第２の層を成膜するための材料を含む蒸着源３２と、第３の層を成膜するための材料を含む蒸着源３３と、が一方の開口部側から他方の開口部側に向かって順番に設けられる第１の成膜室１１４を備える。 Further, the first processing unit 110 includes a vapor deposition source 31 containing a material for forming the first layer, a vapor deposition source 32 containing a material for forming the second layer, and a third layer. And a vapor deposition source 33 including a material for forming a film, and a first film formation chamber 114 provided in order from one opening side to the other opening side.
第２の処理ユニット１２０は、第２の連結室１２１Ａと、第２の連結室１２１Ａに被成膜体を供給する第２の搬入室１２２と、第２の連結室１２１Ａに一方の開口部が接続される第２の成膜室１２４と、第２の成膜室１２４の他方の開口部が接続される第２の受渡室１２１Ｂと、第２の受渡室１２１Ｂから被成膜体を回収する第２の搬出室１２３と、第２の受渡室１２１Ｂに一方の開口部が接続される第２の除去室１２５と、を有する。 The second processing unit 120 includes a second connection chamber 121A, a second carry-in chamber 122 that supplies a film formation object to the second connection chamber 121A, and one opening in the second connection chamber 121A. The deposition target is recovered from the second deposition chamber 124 to be connected, the second delivery chamber 121B to which the other opening of the second deposition chamber 124 is connected, and the second delivery chamber 121B. It has a second carry-out chamber 123 and a second removal chamber 125 whose one opening is connected to the second delivery chamber 121B.
また、第２の処理ユニット１２０は、第２の搬出室１２３と接続される第２の導電膜形成室１２６、第２の導電膜形成室１２６と接続される第２の封止室１２７、第２の封止室１２７と接続される第２の取り出し室１２８を備える。なお、第２の取り出し室１２８は、作製した発光素子を成膜装置から取り出すためにある。 The second processing unit 120 includes a second conductive film formation chamber 126 connected to the second carry-out chamber 123, a second sealing chamber 127 connected to the second conductive film formation chamber 126, a second A second take-out chamber 128 connected to the second sealing chamber 127. Note that the second take-out chamber 128 is for taking out the manufactured light-emitting element from the film formation apparatus.
また、第２の処理ユニット１２０は、第１の層を成膜するための材料を含む蒸着源３１と、第２の層を成膜するための材料を含む蒸着源３２と、第３の層を成膜するための材料を含む蒸着源３３と、が一方の開口部側から他方の開口部側に向かって順番に設けられる第２の成膜室１２４を備える。 In addition, the second processing unit 120 includes a vapor deposition source 31 containing a material for forming the first layer, a vapor deposition source 32 containing a material for forming the second layer, and a third layer. And a vapor deposition source 33 containing a material for depositing a film, and a second film formation chamber 124 provided in order from one opening side to the other opening side.
なお、第１の層は、正孔輸送性の層または電子輸送性の層の一方であって、第３の層は、正孔輸送性の層または電子輸送性の層の他方である。第２の層は、発光性の有機化合物を含む層である。 Note that the first layer is one of a hole-transporting layer and an electron-transporting layer, and the third layer is the other of the hole-transporting layer and the electron-transporting layer. The second layer is a layer containing a light emitting organic compound.
以下に、本実施の形態で例示する成膜装置１００Ｆの詳細な構成を、図１３を参照して説明する。なお、図１３は成膜装置１００Ｆの一部の詳細を説明するための上面図であり、第１の処理ユニット１１０の一部と、第２の処理ユニット１２０の一部が図示されている。 Hereinafter, a detailed configuration of the film formation apparatus 100F illustrated in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a top view for explaining a part of the film forming apparatus 100F in detail, and shows a part of the first processing unit 110 and a part of the second processing unit 120.
《第１の成膜室および第２の成膜室》
第１の成膜室１１４および第２の成膜室１２４は、いずれも第１の層を成膜するための材料を含む蒸着源３１と、第２の層を成膜するための材料を含む蒸着源３２と、第３の層を成膜するための材料を含む蒸着源３３と、が一方の開口部側から他方の開口部側に向かって順番に、設けられている。
<< First film formation chamber and second film formation chamber >>
Each of the first film formation chamber 114 and the second film formation chamber 124 includes an evaporation source 31 containing a material for forming the first layer and a material for forming the second layer. An evaporation source 32 and an evaporation source 33 including a material for forming the third layer are provided in order from one opening side to the other opening side.
なお、第１の成膜室１１４および第２の成膜室１２４は、成膜領域２１、成膜領域２２、成膜領域２３に分かれている。また、成膜領域２２は、成膜領域２２ａ、成膜領域２２ｂおよび成膜領域２２ｃに分かれている。各成膜領域において、そこに設けられた蒸着源が噴出する成膜材料が、被成膜体に成膜される。一方の成膜領域に設けられた蒸着源から噴出する成膜材料が、他方の成膜領域おいて被成膜体に成膜されないように、隣接する成膜領域の間には隔壁が設けられている。 Note that the first film formation chamber 114 and the second film formation chamber 124 are divided into a film formation region 21, a film formation region 22, and a film formation region 23. The film formation region 22 is divided into a film formation region 22a, a film formation region 22b, and a film formation region 22c. In each film formation region, a film formation material ejected by a vapor deposition source provided there is formed on the film formation target. A partition is provided between adjacent film formation regions so that the film formation material ejected from the evaporation source provided in one film formation region is not formed on the film formation target in the other film formation region. ing.
また、同一の成膜領域に設けられた複数の蒸着源に、異なる材料を用いることにより、当該異なる材料が混合された層を成膜できる。 In addition, by using different materials for a plurality of vapor deposition sources provided in the same film formation region, a layer in which the different materials are mixed can be formed.
《成膜材料の組み合わせ例》
本実施の形態で例示する発光素子の作製方法によれば、２つの処理ユニットを備える成膜装置を用いて、並行して発光素子を作製できる。従って、本実施の形態で例示する発光素子の作製方法は、実施の形態１０の発光素子の構成例１に例示される構成の発光素子に好適である。
<Examples of film-forming material combinations>
According to the light-emitting element manufacturing method exemplified in this embodiment, a light-emitting element can be manufactured in parallel using a film formation apparatus including two treatment units. Therefore, the method for manufacturing the light-emitting element described in this embodiment is suitable for the light-emitting element having the structure exemplified in Structure Example 1 of the light-emitting element in Embodiment 10.
例えば、被成膜体に設けられた第１の電極に重ねて、第１の層を正孔輸送性の層、第２の層を発光層、第３の層を電子輸送性の層とし、これらの層を連続して形成できる。また、第３の層に重ねて第２の電極を形成できる。 For example, the first layer is stacked on the first electrode provided on the film formation target, the first layer is a hole transporting layer, the second layer is a light emitting layer, and the third layer is an electron transporting layer, These layers can be formed continuously. In addition, the second electrode can be formed over the third layer.
また、発光層が第１の層の側から、青色を呈する光を発する層、緑色を呈する光を発する層、赤色を呈する光を発する層の順番に設けられた構成とし、第１の電極を陽極に、第２の電極を陰極にすることができる。そして、このような構成とすることで積層数が少なく作製し易い、白色を呈する光を効率よく発する、発光素子を提供できる。 In addition, the light emitting layer has a structure in which a layer emitting blue light, a layer emitting green light, and a layer emitting red light are provided in this order from the first layer side. The second electrode can be the cathode and the anode. With such a structure, a light-emitting element that emits white light efficiently and has a small number of stacked layers and is easy to manufacture can be provided.
＜発光素子の作製方法＞
以下に、成膜装置１００Ｆをもちいる発光素子の作製方法について、図１１（Ｂ）を参照して説明する。
<Method for Manufacturing Light-Emitting Element>
Hereinafter, a method for manufacturing a light-emitting element using the film formation apparatus 100F will be described with reference to FIG.
＜第１のステップ＞
第１の搬入室１１２から供給される第１の被成膜体を、第２の除去室１２５の他方の開口部から供給される第１のシャドーマスクに重ね合わせて第１の成膜室１１４に供給する。
<First step>
The first film formation chamber 114 is superposed on the first film formation body supplied from the first carry-in chamber 112 on the first shadow mask supplied from the other opening of the second removal chamber 125. To supply.
また、第２の搬入室１２２から供給される第２の被成膜体を第１の除去室１１５の他方の開口部から供給される第２のシャドーマスクに重ね合わせて第２の成膜室１２４に供給する。 In addition, the second film formation chamber supplied from the second carry-in chamber 122 is overlaid on the second shadow mask supplied from the other opening of the first removal chamber 115 so as to overlap the second film formation chamber. 124.
＜第２のステップ＞
第１の成膜室１１４において、蒸着源３１から噴出する成膜材料を含む第１の層、蒸着源３２から噴出する成膜材料を含む第２の層並びに蒸着源３３から噴出する成膜材料を含む第３の層を第１のシャドーマスクの開口部に露出する第１の被成膜体にこの順に成膜し、第１の受渡室１１１Ｂに供給する。
<Second step>
In the first film formation chamber 114, a first layer containing a film forming material ejected from the vapor deposition source 31, a second layer containing a film forming material ejected from the vapor deposition source 32, and a film forming material ejected from the vapor deposition source 33 The third layer including the film is formed in this order on the first deposition target exposed in the opening of the first shadow mask, and is supplied to the first delivery chamber 111B.
また、第２の成膜室１２４において、蒸着源３１から噴出する成膜材料を含む第１の層、蒸着源３２から噴出する成膜材料を含む第２の層並びに蒸着源３３から噴出する成膜材料を含む第３の層を第２のシャドーマスクの開口部に露出する第２の被成膜体にこの順に成膜し、第２の受渡室１２１Ｂに供給する。 In the second film formation chamber 124, the first layer containing the film forming material ejected from the vapor deposition source 31, the second layer containing the film forming material ejected from the vapor deposition source 32, and the composition ejected from the vapor deposition source 33 are used. A third layer containing a film material is formed in this order on the second deposition target exposed in the opening of the second shadow mask, and is supplied to the second delivery chamber 121B.
＜第３のステップ＞
第１のモードの第１の受渡室１１１Ｂが、第１の被成膜体を第１の搬出室１１３に、第１のシャドーマスクを第１の除去室１１５に、それぞれ供給する。
<Third step>
The first delivery chamber 111B in the first mode supplies the first deposition target to the first carry-out chamber 113 and the first shadow mask to the first removal chamber 115, respectively.
また、第１のモードの第２の受渡室１２１Ｂが、第２の被成膜体を第２の搬出室１２３に、第２のシャドーマスクを第２の除去室１２５に、それぞれ供給する。 Further, the second delivery chamber 121B in the first mode supplies the second deposition target to the second carry-out chamber 123 and the second shadow mask to the second removal chamber 125, respectively.
＜第４のステップ＞
第１のモードの第１の除去室１１５が、第１のシャドーマスクを洗浄し、第１のシャドーマスクを第２の処理ユニット１２０の第２の連結室１２１Ａに供給する。
<Fourth Step>
The first removal chamber 115 in the first mode cleans the first shadow mask and supplies the first shadow mask to the second connection chamber 121A of the second processing unit 120.
また、第１のモードの第２の除去室１２５が、第２のシャドーマスクを洗浄し、第２のシャドーマスクを第１の処理ユニット１１０の第１の連結室１１１Ａに供給する。 In addition, the second removal chamber 125 in the first mode cleans the second shadow mask and supplies the second shadow mask to the first connection chamber 111 </ b> A of the first processing unit 110.
＜第５のステップ＞
第１の搬出室１１３が、第１の被成膜体を第１の導電膜形成室１１６に供給し、第２の搬出室１２３が、第２の被成膜体を第２の導電膜形成室１２６に供給する。
<Fifth step>
The first carry-out chamber 113 supplies the first film formation body to the first conductive film formation chamber 116, and the second carry-out chamber 123 forms the second film formation body as the second conductive film. Supply to chamber 126.
＜第６のステップ＞
第１の導電膜形成室１１６を用いて、第２の電極を第１の被成膜体の第３の層に重ねて形成し、第１の被成膜体を第１の導電膜形成室１１６から第１の封止室１１７に供給する。
<Sixth Step>
The first conductive film formation chamber 116 is used to form the second electrode so as to overlap the third layer of the first film formation body, and the first film formation body is formed into the first conductive film formation chamber 116. 116 is supplied from 116 to the first sealing chamber 117.
第２の導電膜形成室１２６を用いて、第２の電極を第２の被成膜体の第３の層に重ねて形成し、第２の被成膜体を第２の導電膜形成室１２６から第２の封止室１２７に供給する。 The second conductive film formation chamber 126 is used to overlap the second electrode with the third layer of the second film formation body, and the second film formation body is formed into the second conductive film formation chamber 126. 126 is supplied to the second sealing chamber 127.
＜第７のステップ＞
第１の封止室１１７を用いて、第１の層、第２の層、第３の層、および第２の電極がこの順に積層された積層膜を、第１の被成膜体と封止材の間に封止する。
<Seventh step>
Using the first sealing chamber 117, a stacked film in which the first layer, the second layer, the third layer, and the second electrode are stacked in this order is sealed with the first deposition target. Seal between the stops.
第２の封止室１２７を用いて、第１の層、第２の層、第３の層、および第２の電極がこの順に積層された積層膜を、第２の被成膜体と封止材の間に封止する。 Using the second sealing chamber 127, a stacked film in which the first layer, the second layer, the third layer, and the second electrode are stacked in this order is sealed with the second deposition target. Seal between the stops.
上記本実施の形態で例示する発光素子の作製方法によれば、第１の成膜室１１４と第２の成膜室１２４において、並行して３つの層を、被成膜体に設けられた第１の電極に重ねて成膜できる。例えば、第１の層として正孔輸送層、第２の層として発光層、第３の層として電子輸送層を成膜できる。そして、第１のモードの受渡室（第１の受渡室１１１Ｂおよび第２の受渡室１２１Ｂ）が当該被成膜体をそれぞれに接続された搬出室（第１の搬出室１１３および第２の搬出室１２３）に供給できる。 According to the method for manufacturing the light-emitting element described in this embodiment, three layers are provided in parallel on the deposition target in the first deposition chamber 114 and the second deposition chamber 124. The film can be formed over the first electrode. For example, a hole transport layer can be formed as the first layer, a light emitting layer as the second layer, and an electron transport layer as the third layer. The first mode delivery chamber (first delivery chamber 111B and second delivery chamber 121B) is a delivery chamber (first delivery chamber 113 and second delivery chamber) to which the film-forming body is connected. Chamber 123).
そして、搬出室に接続された導電膜形成室を用いて、第３の層に重ねて第２の電極を形成して発光素子を作製し、導電膜形成室に接続された封止室を用いて発光素子を作製し、導電膜形成室に接続された封止室を用いて、被成膜体と封止材の間に当該発光素子を封止できる。 Then, using the conductive film formation chamber connected to the carry-out chamber, a second electrode is formed over the third layer to produce a light-emitting element, and a sealing chamber connected to the conductive film formation chamber is used. Thus, a light-emitting element can be manufactured, and the light-emitting element can be sealed between the deposition target and the sealing material with the use of a sealing chamber connected to the conductive film formation chamber.
且つ第１のモードの除去室（第１の除去室１１５および第２の除去室１２５）において、シャドーマスクに付着した成膜材料を除去できる。その結果、連続して多数の膜を積層することができるように設けられた成膜室の稼働率の低下を抑制しながらも、連続して膜が積層された発光素子の作製方法を提供できる。 In addition, in the first mode removal chamber (the first removal chamber 115 and the second removal chamber 125), the film forming material attached to the shadow mask can be removed. As a result, a method for manufacturing a light-emitting element in which films are continuously stacked can be provided while suppressing a decrease in the operating rate of a film formation chamber provided so that a large number of films can be stacked continuously. .
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。 Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments described in this specification as appropriate.
（実施の形態１０）
本実施の形態では、本発明の一態様の成膜装置および成膜、積層膜若しくは発光素子の作製方法を適用できる発光素子の構成の一例について、図１４を参照して説明する。
(Embodiment 10)
In this embodiment, an example of a structure of a light-emitting element to which the deposition apparatus and the manufacturing method of a film formation, a stacked film, or a light-emitting element of one embodiment of the present invention can be applied is described with reference to FIGS.
例えば、実施の形態８または実施の形態９で説明した発光素子の作製方法を用いると、以下に例示して説明する発光素子を作製できる。 For example, when the method for manufacturing a light-emitting element described in Embodiment 8 or 9 is used, a light-emitting element described below as an example can be manufactured.
本実施の形態で例示する発光素子は、第１の電極、第２の電極及び第１の電極と第２の電極の間に発光性の有機化合物を含む層（以下ＥＬ層という）を備える。第１の電極または第２の電極のいずれか一方は陽極、他方が陰極として機能する。ＥＬ層は第１の電極と第２の電極の間に設けられ、該ＥＬ層の構成は第１の電極と第２の電極の材質に合わせて適宜選択すればよい。以下に発光素子の構成の一例を例示するが、発光素子の構成がこれに限定されないことはいうまでもない。 The light-emitting element described as an example in this embodiment includes a first electrode, a second electrode, and a layer containing a light-emitting organic compound (hereinafter referred to as an EL layer) between the first electrode and the second electrode. Either the first electrode or the second electrode functions as an anode, and the other functions as a cathode. The EL layer is provided between the first electrode and the second electrode, and the structure of the EL layer may be selected as appropriate in accordance with the materials of the first electrode and the second electrode. Although an example of a structure of a light emitting element is illustrated below, it cannot be overemphasized that the structure of a light emitting element is not limited to this.
＜発光素子の構成例１．＞
発光素子の構成の一例を図１４（Ａ）に示す。図１４（Ａ）に示す発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間にＥＬ層が挟まれている。
<Configuration Example 1 of Light-Emitting Element >
An example of a structure of the light-emitting element is illustrated in FIG. In the light-emitting element illustrated in FIG. 14A, an EL layer is sandwiched between an anode 1101 and a cathode 1102.
陽極１１０１と陰極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、ＥＬ層に陽極１１０１の側から正孔が注入され、陰極１１０２の側から電子が注入される。注入された電子と正孔はＥＬ層において再結合し、ＥＬ層に含まれる発光物質が発光する。 When a voltage higher than the threshold voltage of the light-emitting element is applied between the anode 1101 and the cathode 1102, holes are injected from the anode 1101 side and electrons are injected from the cathode 1102 side into the EL layer. The injected electrons and holes are recombined in the EL layer, and the light-emitting substance contained in the EL layer emits light.
本明細書においては、両端から注入された電子と正孔が再結合する領域を１つ有する層または積層体を発光ユニットという。よって、当該発光素子の構成例１は発光ユニットを１つ備えるということができる。 In this specification, a layer or a stack including one region where electrons and holes injected from both ends are recombined is referred to as a light-emitting unit. Therefore, it can be said that Structural Example 1 of the light-emitting element includes one light-emitting unit.
発光ユニット１１０３は、少なくとも発光物質を含む発光層を１つ以上備えていればよく、発光層以外の層と積層された構造であっても良い。発光層以外の層としては、例えば正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、正孔輸送性に乏しい（ブロッキングする）物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、並びにバイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い）の物質等を含む層が挙げられる。 The light-emitting unit 1103 only needs to include one or more light-emitting layers containing at least a light-emitting substance, and may have a structure in which layers other than the light-emitting layer are stacked. Examples of the layer other than the light emitting layer include, for example, a material having a high hole-injecting property, a material having a high hole-transporting property, a material having a poor hole-transporting property (blocking), a material having a high electron-transporting property, and a material having a high electron-injecting property And a layer containing a substance having a bipolar property (a high electron and hole transport property) and the like.
発光ユニット１１０３の具体的な構成の一例を図１４（Ｂ）に示す。図１４（Ｂ）に示す発光ユニット１１０３は、正孔注入層１１１３、正孔輸送層１１１４、発光層１１１５、電子輸送層１１１６、並びに電子注入層１１１７が陽極１１０１側からこの順に積層されている。 An example of a specific structure of the light-emitting unit 1103 is illustrated in FIG. In the light-emitting unit 1103 illustrated in FIG. 14B, a hole injection layer 1113, a hole transport layer 1114, a light-emitting layer 1115, an electron transport layer 1116, and an electron injection layer 1117 are stacked in this order from the anode 1101 side.
＜発光素子の構成例２．＞
発光素子の構成の他の一例を図１４（Ｃ）に示す。図１４（Ｃ）に例示する発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間に発光ユニット１１０３を含むＥＬ層が挟まれている。さらに、陰極１１０２と発光ユニット１１０３との間には中間層１１０４が設けられている。なお、当該発光素子の構成例２の発光ユニット１１０３には、上述の発光素子の構成例１が備える発光ユニットと同様の構成が適用可能であり、詳細については、発光素子の構成例１の記載を参酌できる。
<Configuration Example 2 of Light-Emitting Element >
FIG. 14C illustrates another example of the structure of the light-emitting element. In the light-emitting element illustrated in FIG. 14C, an EL layer including a light-emitting unit 1103 is sandwiched between an anode 1101 and a cathode 1102. Further, an intermediate layer 1104 is provided between the cathode 1102 and the light emitting unit 1103. Note that the light-emitting unit 1103 of the light-emitting element configuration example 2 can have the same structure as that of the light-emitting unit included in the light-emitting element structure example 1 described above. Can be considered.
中間層１１０４は少なくとも電荷発生領域を含んで形成されていればよく、電荷発生領域以外の層と積層された構成であってもよい。例えば、第１の電荷発生領域１１０４ｃ、電子リレー層１１０４ｂ、及び電子注入バッファー１１０４ａが陰極１１０２側から順次積層された構造を適用することができる。 The intermediate layer 1104 may be formed so as to include at least the charge generation region, and may have a structure in which layers other than the charge generation region are stacked. For example, a structure in which the first charge generation region 1104c, the electron relay layer 1104b, and the electron injection buffer 1104a are sequentially stacked from the cathode 1102 side can be used.
中間層１１０４における電子と正孔の挙動について説明する。陽極１１０１と陰極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、第１の電荷発生領域１１０４ｃにおいて、正孔と電子が発生し、正孔は陰極１１０２へ移動し、電子は電子リレー層１１０４ｂへ移動する。電子リレー層１１０４ｂは電子輸送性が高く、第１の電荷発生領域１１０４ｃで生じた電子を電子注入バッファー１１０４ａに速やかに受け渡す。電子注入バッファー１１０４ａは発光ユニット１１０３に電子を注入する障壁を緩和し、発光ユニット１１０３への電子注入効率を高める。従って、第１の電荷発生領域１１０４ｃで発生した電子は、電子リレー層１１０４ｂと電子注入バッファー１１０４ａを経て、発光ユニット１１０３のＬＵＭＯ準位に注入される。 The behavior of electrons and holes in the intermediate layer 1104 will be described. When a voltage higher than the threshold voltage of the light-emitting element is applied between the anode 1101 and the cathode 1102, holes and electrons are generated in the first charge generation region 1104c, the holes move to the cathode 1102, and the electrons are electrons. Move to relay layer 1104b. The electron relay layer 1104b has a high electron transporting property and quickly transfers electrons generated in the first charge generation region 1104c to the electron injection buffer 1104a. The electron injection buffer 1104a relaxes the barrier for injecting electrons into the light emitting unit 1103, and increases the efficiency of electron injection into the light emitting unit 1103. Accordingly, electrons generated in the first charge generation region 1104c are injected into the LUMO level of the light emitting unit 1103 through the electron relay layer 1104b and the electron injection buffer 1104a.
また、電子リレー層１１０４ｂは、第１の電荷発生領域１１０４ｃを構成する物質と電子注入バッファー１１０４ａを構成する物質が界面で反応し、互いの機能が損なわれてしまう等の相互作用を防ぐことができる。 In addition, the electron relay layer 1104b prevents an interaction such as a substance constituting the first charge generation region 1104c and a substance constituting the electron injection buffer 1104a from reacting at an interface, and the mutual functions being impaired. it can.
当該発光素子の構成例２の陰極に用いることができる材料の選択の幅は、構成例１の陰極に用いることができる材料の選択の幅に比べて、広い。なぜなら、構成例２の陰極は中間層が発生する正孔を受け取ればよく、仕事関数が比較的大きな材料を適用できるからである。 The range of selection of materials that can be used for the cathode of Structural Example 2 of the light-emitting element is wider than the range of selection of materials that can be used for the cathode of Structural Example 1. This is because the cathode of Configuration Example 2 only needs to receive holes generated by the intermediate layer, and a material having a relatively large work function can be applied.
＜発光素子の構成例３．＞
発光素子の構成の他の一例を図１４（Ｄ）に示す。図１４（Ｄ）に例示する発光素子は、陽極１１０１と陰極１１０２の間に２つの発光ユニットが設けられたＥＬ層を備えている。さらに、第１の発光ユニット１１０３ａと、第２の発光ユニット１１０３ｂとの間には中間層１１０４が設けられている。
<Configuration Example 3 of Light-Emitting Element>>
FIG. 14D illustrates another example of the structure of the light-emitting element. A light-emitting element illustrated in FIG. 14D includes an EL layer in which two light-emitting units are provided between an anode 1101 and a cathode 1102. Further, an intermediate layer 1104 is provided between the first light emitting unit 1103a and the second light emitting unit 1103b.
なお、陽極と陰極の間に設ける発光ユニットの数は２つに限定されない。図１４（Ｅ）に例示する発光素子は、発光ユニット１１０３が複数積層された構造、所謂、タンデム型の発光素子の構成を備える。但し、例えば陽極と陰極の間にｎ（ｎは２以上の自然数）層の発光ユニット１１０３を設ける場合には、ｍ（ｍは自然数、１以上（ｎ−１）以下）番目の発光ユニットと、（ｍ＋１）番目の発光ユニットとの間に、それぞれ中間層１１０４を設ける構成とする。 Note that the number of light emitting units provided between the anode and the cathode is not limited to two. A light-emitting element illustrated in FIG. 14E has a structure in which a plurality of light-emitting units 1103 are stacked, that is, a so-called tandem light-emitting element. However, for example, when an n (n is a natural number of 2 or more) layer of light emitting units 1103 is provided between the anode and the cathode, the m (m is a natural number of 1 or more and (n−1) or less) th light emitting unit; An intermediate layer 1104 is provided between each of the (m + 1) th light emitting units.
また、当該発光素子の構成例３の発光ユニット１１０３には、上述の発光素子の構成例１と同様の構成を適用することが可能であり、また当該発光素子の構成例３の中間層１１０４には、上述の発光素子の構成例２と同様の構成が適用可能である。よって、詳細については、発光素子の構成例１、または発光素子の構成例２の記載を参酌できる。 The light-emitting unit 1103 of the light-emitting element configuration example 3 can have the same structure as that of the light-emitting element structure example 1 described above, and the intermediate layer 1104 of the light-emitting element structure example 3 can be applied. The same configuration as that of Configuration Example 2 of the light-emitting element described above can be applied. Therefore, for details, the description of Structure Example 1 of the light-emitting element or Structure Example 2 of the light-emitting element can be referred to.
発光ユニットの間に設けられた中間層１１０４における電子と正孔の挙動について説明する。陽極１１０１と陰極１１０２の間に、発光素子の閾値電圧より高い電圧を印加すると、中間層１１０４において正孔と電子が発生し、正孔は陰極１１０２側に設けられた発光ユニットへ移動し、電子は陽極１１０１側に設けられた発光ユニットへ移動する。陰極側に設けられた発光ユニットに注入された正孔は、陰極側から注入された電子と再結合し、当該発光ユニットに含まれる発光物質が発光する。また、陽極側に設けられた発光ユニットに注入された電子は、陽極側から注入された正孔と再結合し、当該発光ユニットに含まれる発光物質が発光する。よって、中間層１１０４において発生した正孔と電子は、それぞれ異なる発光ユニットにおいて発光に至る。 The behavior of electrons and holes in the intermediate layer 1104 provided between the light emitting units will be described. When a voltage higher than the threshold voltage of the light-emitting element is applied between the anode 1101 and the cathode 1102, holes and electrons are generated in the intermediate layer 1104, and the holes move to the light-emitting unit provided on the cathode 1102 side. Moves to the light emitting unit provided on the anode 1101 side. The holes injected into the light emitting unit provided on the cathode side recombine with electrons injected from the cathode side, and the light emitting substance contained in the light emitting unit emits light. Further, the electrons injected into the light emitting unit provided on the anode side recombine with the holes injected from the anode side, and the light emitting substance contained in the light emitting unit emits light. Therefore, holes and electrons generated in the intermediate layer 1104 are emitted in different light emitting units.
なお、発光ユニット同士を接して設けることで、両者の間に中間層と同じ構成が形成される場合は、発光ユニット同士を接して設けることができる。具体的には、発光ユニットの一方の面に電荷発生領域が形成されていると、当該電荷発生領域は中間層の第１の電荷発生領域として機能するため、発光ユニット同士を接して設けることができる。 In addition, when the same structure as an intermediate | middle layer is formed between both by providing light emitting units in contact, light emitting units can be provided in contact. Specifically, when a charge generation region is formed on one surface of the light emitting unit, the charge generation region functions as the first charge generation region of the intermediate layer. it can.
発光素子の構成例１乃至構成例３は、互いに組み合わせて用いることができる。例えば、発光素子の構成例３の陰極と発光ユニットの間に中間層を設けることもできる。 Structure Examples 1 to 3 of the light-emitting element can be used in combination with each other. For example, an intermediate layer may be provided between the cathode and the light emitting unit in the light emitting element configuration example 3.
また、発光色の異なる複数の発光物質を用いることにより、発光スペクトルの幅を拡げて、例えば白色発光を得ることもできる。白色発光を得る場合には、例えば、発光物質を含む層を少なくとも２つ備える構成とし、それぞれの層を互いに補色の関係にある色を呈する光を発するように構成すればよい。具体的な補色の関係としては、例えば青色と黄色、あるいは青緑色と赤色等が挙げられる。 In addition, by using a plurality of light-emitting substances having different emission colors, the emission spectrum can be widened to obtain, for example, white light emission. In order to obtain white light emission, for example, a structure including at least two layers containing a light-emitting substance may be used, and each layer may be configured to emit light having a color complementary to each other. Specific complementary color relationships include, for example, blue and yellow or blue green and red.
さらに、演色性の良い白色発光を得る場合には、発光スペクトルが可視光全域に拡がるものが好ましく、例えば、一つの発光素子が、青色を呈する光を発する層、緑色を呈する光を発する層、赤色を呈する光を発する層を備える構成とすればよい。 Furthermore, when obtaining white light emission with good color rendering properties, it is preferable that the emission spectrum extends over the entire visible light region, for example, a single light emitting element emits blue light, a green light layer, What is necessary is just to set it as the structure provided with the layer which emits the light which exhibits red.
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。 Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments described in this specification as appropriate.
（実施の形態１１）
本実施の形態では、本発明の一態様の成膜装置および発光素子の作製方法を適用できる発光素子の構成の一例について、説明する。
(Embodiment 11)
In this embodiment, an example of a structure of a light-emitting element to which the deposition apparatus and the light-emitting element manufacturing method of one embodiment of the present invention can be applied will be described.
例えば、実施の形態９で説明する発光素子の作製方法を用いると、以下に例示して説明する発光素子を作製できる。 For example, when the light-emitting element manufacturing method described in Embodiment 9 is used, a light-emitting element illustrated and described below can be manufactured.
具体的には、第１の燐光性化合物と、該第１の燐光性化合物よりも長波長の発光を呈する第２の燐光性化合物を用いた多色発光素子において、効率良く発光が得られる構成について説明する。 Specifically, in a multicolor light-emitting element using the first phosphorescent compound and the second phosphorescent compound that emits light having a longer wavelength than the first phosphorescent compound, a structure capable of efficiently emitting light. Will be described.
多色発光素子を得る手法として、異なる発光色の発光ユニットを直列に積層する、いわゆるタンデム構造（実施の形態１０で説明する発光素子の構成例３）がある。例えば、青色を呈する光を発する第１の発光ユニットと、緑色を呈する光を発する第２の発光ユニットと、赤色を呈する第３の発光ユニットと、を直列に積層して同時に発光させれば、容易に多色光（この場合白色光）が得られる。素子構造も、青、緑、赤色の各発光ユニットに最適化すればよいので、その設計・制御は比較的容易である。しかしながら、３つの発光ユニットを積層するため、層数は増大し、作製は煩雑となる。また、各発光ユニットの接続部（いわゆる中間層）での電気的接触に問題が生じると、駆動電圧の増大、すなわち電力ロスを招いてしまう場合がある。 As a method for obtaining a multicolor light emitting element, there is a so-called tandem structure (light emitting element configuration example 3 described in Embodiment Mode 10) in which light emitting units of different emission colors are stacked in series. For example, if a first light emitting unit that emits blue light, a second light emitting unit that emits green light, and a third light emitting unit that emits red light are stacked in series and emitted simultaneously, Multicolor light (white light in this case) can be easily obtained. The element structure may be optimized for each light emitting unit of blue, green, and red, so that the design and control is relatively easy. However, since the three light emitting units are stacked, the number of layers increases and the production becomes complicated. In addition, when a problem occurs in electrical contact at the connection portion (so-called intermediate layer) of each light emitting unit, an increase in driving voltage, that is, power loss may be caused.
一方、以下で説明する発光素子は、一対の電極間に、第１の燐光性化合物が第１のホスト材料に分散された第１の発光層と、第１の燐光性化合物よりも長波長の発光を呈する第２の燐光性化合物が第２のホスト材料に分散された第２の発光層とが積層された発光素子である。この時、第１の発光層及び第２の発光層は、タンデム構造とは異なり、互いに接して設けられるため、積層される層数がタンデム構造と比較すると大幅に削減できる。この場合、各燐光性化合物（第１及び第２の燐光性化合物）はホスト材料中に分散されているため、各燐光性化合物は各ホスト材料によって互いに隔離されている。 On the other hand, a light-emitting element described below includes a first light-emitting layer in which a first phosphorescent compound is dispersed in a first host material between a pair of electrodes, and a wavelength longer than that of the first phosphorescent compound. A light-emitting element in which a second light-emitting layer in which a second phosphorescent compound exhibiting light emission is dispersed in a second host material is stacked. At this time, unlike the tandem structure, the first light-emitting layer and the second light-emitting layer are provided in contact with each other, so that the number of stacked layers can be significantly reduced as compared with the tandem structure. In this case, since each phosphorescent compound (first and second phosphorescent compounds) is dispersed in the host material, each phosphorescent compound is isolated from each other by each host material.
このような構成では、各燐光性化合物間において、電子交換相互作用（いわゆるデクスター機構）によるエネルギー移動は抑制される。したがって、最も長波長の発光を示す第２の燐光性化合物が主として発光してしまう現象を抑制することができる。なお、第２の発光層にて直接励起子が生成すると、第２の燐光性化合物が主として発光してしまうため、キャリアの再結合領域は、第１の発光層内とする（すなわち、第１の燐光性化合物を主として励起する）ことが好ましい。 In such a configuration, energy transfer due to electron exchange interaction (so-called Dexter mechanism) is suppressed between the phosphorescent compounds. Therefore, it is possible to suppress a phenomenon in which the second phosphorescent compound that emits light having the longest wavelength mainly emits light. Note that, when excitons are directly generated in the second light-emitting layer, the second phosphorescent compound mainly emits light, and thus the carrier recombination region is in the first light-emitting layer (that is, the first light-emitting layer). It is preferable to excite the phosphorescent compound.
ただし、第１の燐光性化合物からのエネルギー移動が完全に抑制されてしまうと、今度は第２の燐光性化合物の発光が得られないことになる。そこで本構成では、第１の燐光性化合物の励起エネルギーが、部分的に第２の燐光性化合物へ移動するような素子設計を行っている。このような隔離された分子間でのエネルギー移動は、双極子−双極子相互作用（フェルスター機構）を利用することによって可能となる。 However, if energy transfer from the first phosphorescent compound is completely suppressed, light emission of the second phosphorescent compound cannot be obtained. Therefore, in this configuration, an element design is performed such that the excitation energy of the first phosphorescent compound is partially transferred to the second phosphorescent compound. Such energy transfer between isolated molecules is possible by utilizing a dipole-dipole interaction (Förster mechanism).
ここで、フェルスター機構について説明する。以下では、励起エネルギーを与える側の分子をエネルギードナー、励起エネルギーを受け取る側の分子をエネルギーアクセプターと記す。すなわち、本発明の一態様においては、エネルギードナー、エネルギーアクセプターのいずれも燐光性化合物であり、ホスト材料によって互いに隔離されている。 Here, the Forster mechanism will be described. In the following, the molecule that gives excitation energy is referred to as an energy donor, and the molecule that receives excitation energy is referred to as an energy acceptor. That is, in one embodiment of the present invention, both the energy donor and the energy acceptor are phosphorescent compounds and are separated from each other by the host material.
フェルスター機構は、エネルギー移動に、分子間の直接的接触を必要としない。エネルギードナー及びエネルギーアクセプター間の双極子振動の共鳴現象を通じてエネルギー移動が起こる。双極子振動の共鳴現象によってエネルギードナーがエネルギーアクセプターにエネルギーを受け渡し、励起状態のエネルギードナーが基底状態になり、基底状態のエネルギーアクセプターが励起状態になる。フェルスター機構によるエネルギー移動の速度定数ｋＦを数式（１）に示す。 The Forster mechanism does not require direct contact between molecules for energy transfer. Energy transfer occurs through the resonance phenomenon of dipole vibration between the energy donor and the energy acceptor. The energy donor delivers energy to the energy acceptor by the resonance phenomenon of dipole vibration, the excited state energy donor becomes the ground state, and the ground state energy acceptor becomes the excited state. The rate constant k F of energy transfer by the Förster mechanism is shown in Equation (1).
数式（１）において、νは、振動数を表し、Ｆ（ν）は、エネルギードナーの規格化された発光スペクトル（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光スペクトル、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光スペクトル）を表し、ε（ν）は、エネルギーアクセプターのモル吸光係数を表し、Ｎは、アボガドロ数を表し、ｎは、媒体の屈折率を表し、Ｒは、エネルギードナーとエネルギーアクセプターの分子間距離を表し、τは、実測される励起状態の寿命（蛍光寿命や燐光寿命）を表し、ｃは、光速を表し、φは、発光量子収率（一重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は蛍光量子収率、三重項励起状態からのエネルギー移動を論じる場合は燐光量子収率）を表し、Ｋ２は、エネルギードナーとエネルギーアクセプターの遷移双極子モーメントの配向を表す係数（０〜４）である。なお、ランダム配向の場合はＫ２＝２／３である。 In Equation (1), ν represents a frequency, and F (ν) represents a normalized emission spectrum of an energy donor (a fluorescence spectrum or triplet excited state when discussing energy transfer from a singlet excited state). Where ε (ν) represents the molar extinction coefficient of the energy acceptor, N represents the Avogadro number, n represents the refractive index of the medium, and R is This represents the intermolecular distance between the energy donor and the energy acceptor, τ represents the lifetime of the measured excited state (fluorescence lifetime or phosphorescence lifetime), c represents the speed of light, and φ represents the emission quantum yield (singlet). Fluorescence quantum yield when discussing energy transfer from the excited state, phosphorescence quantum yield when discussing energy transfer from the triplet excited state), and K 2 is energy donor and energy It is a coefficient (0-4) representing the orientation of the transition dipole moment of the ghee acceptor. In the case of random orientation, K 2 = 2/3.
式（１）からわかるように、フェルスター機構によるエネルギー移動（フェルスター移動）の条件は、１．エネルギードナーとエネルギーアクセプターが離れすぎないこと（距離Ｒに関連）、２．エネルギードナーが発光すること（発光量子収率φに関連）、３．エネルギードナーの発光スペクトルとエネルギーアクセプターの吸収スペクトルが重なりを有すること（積分項に関連）、が挙げられる。 As can be seen from equation (1), the conditions for energy transfer (Felster movement) by the Förster mechanism are: 1. Energy donor and energy acceptor are not too far apart (related to distance R). 2. Energy donor emits light (related to emission quantum yield φ); The emission spectrum of the energy donor and the absorption spectrum of the energy acceptor have an overlap (related to the integral term).
ここで、上述したように、各燐光性化合物（第１及び第２の燐光性化合物）は各ホスト材料中に分散されており、各燐光性化合物は各ホスト材料によって互いに隔離されているため、距離Ｒは少なくとも一分子以上（１ｎｍ以上）の距離を有している。したがって、第１の燐光性化合物で生じた励起エネルギーの全てが、フェルスター機構によって第２の燐光性化合物にエネルギー移動してしまうことはない。一方で、Ｒが１０ｎｍ〜２０ｎｍ程度までであれば、フェルスター移動は可能である。第１及び第２の燐光性化合物間に、少なくとも１分子以上の距離Ｒを確保するためには、ホスト材料中に分散させる各燐光性化合物の体積を一定以下にすることが好ましい。これに対応する各燐光性化合物の発光層内における濃度は、１０ｗｔ％以下である。燐光性化合物の濃度があまり薄すぎても良好な特性は得にくいため、本素子構造における燐光性化合物の濃度は０．１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下であることが好ましい。特に、第１の燐光性化合物は、０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下の濃度で第１の発光層に含まれることがより好ましい。 Here, as described above, each phosphorescent compound (first and second phosphorescent compounds) is dispersed in each host material, and each phosphorescent compound is isolated from each other by each host material. The distance R has a distance of at least one molecule (1 nm or more). Therefore, not all of the excitation energy generated in the first phosphorescent compound is transferred to the second phosphorescent compound by the Forster mechanism. On the other hand, if R is up to about 10 nm to 20 nm, the Forster movement is possible. In order to secure a distance R of at least one molecule between the first and second phosphorescent compounds, the volume of each phosphorescent compound dispersed in the host material is preferably set to a certain value or less. The concentration of each phosphorescent compound corresponding to this in the light emitting layer is 10 wt% or less. Since it is difficult to obtain good characteristics even if the concentration of the phosphorescent compound is too thin, the concentration of the phosphorescent compound in the element structure is preferably 0.1 wt% or more and 10 wt% or less. In particular, the first phosphorescent compound is more preferably contained in the first light emitting layer at a concentration of 0.1 wt% or more and 5 wt% or less.
第１の燐光性化合物と、第１の燐光性化合物よりも長波長の発光を呈する第２の燐光性化合物を用いた本構成の発光素子ではまず第１の燐光性化合物で生じた一重項励起状態（Ｓａ）は、項間交差により三重項励起状態（Ｔａ）に変換される。すなわち、第１の発光層における励起子は、基本的にＴａに集約される。 In the light-emitting element having this structure using the first phosphorescent compound and the second phosphorescent compound that emits light having a longer wavelength than the first phosphorescent compound, first, singlet excitation generated in the first phosphorescent compound is performed. The state (S a ) is converted into a triplet excited state (T a ) by intersystem crossing. In other words, excitons of the first light-emitting layer are aggregated essentially T a.
次に、このＴａ状態の励起子のエネルギーは、一部はそのまま発光に変換されるが、フェルスター機構を利用することにより、一部は第２の燐光性化合物の三重項励起状態（Ｔｂ）に移動することができる。これは、第１の燐光性化合物が発光性である（燐光量子収率φが高い）ことと、第２の燐光性化合物が一重項基底状態から三重項励起状態への電子遷移に相当する直接吸収を有している（三重項励起状態の吸収スペクトルが存在する）ことに起因している。これらの条件を満たせば、ＴａからＴｂへの三重項−三重項フェルスター移動が可能となる。 Next, the energy of excitons of the T a state, although part of it is directly converted into light emission, by utilizing the Förster mechanism, some of the triplet excited state of the second phosphorescent compound (T b ) can be moved. This is because the first phosphorescent compound is luminescent (the phosphorescence quantum yield φ is high) and the second phosphorescent compound directly corresponds to an electronic transition from a singlet ground state to a triplet excited state. This is due to absorption (there is an absorption spectrum in the triplet excited state). It satisfies these conditions, triplet from T a to T b - becomes possible triplet Förster transfer.
なお、上述のフェルスター移動を効率よく、ドーパントである燐光性化合物間で発生させ、ホスト材料にはエネルギー移動しないように設計するためには、第１及び第２のホスト材料は、第１の燐光性化合物の発光領域に吸収スペクトルを有さないことが好ましい。このように、ホスト材料（具体的には第２のホスト材料）を介することなく、ドーパント間で直接エネルギー移動を行わせることにより、余分なエネルギー移動の経路の発生を抑制し、高い発光効率に結びつけることができる。 In order to design the above-mentioned Forster movement efficiently between phosphorescent compounds as dopants and not to transfer energy to the host material, the first and second host materials are the first It is preferable that the emission region of the phosphorescent compound does not have an absorption spectrum. In this way, by causing direct energy transfer between dopants without using a host material (specifically, the second host material), generation of an extra energy transfer path is suppressed, and high luminous efficiency is achieved. Can be tied.
また、第１のホスト材料は、第１の燐光性化合物を消光させないよう、該第１の燐光性化合物よりも高い三重項励起エネルギーを有していることが好ましい。 The first host material preferably has a triplet excitation energy higher than that of the first phosphorescent compound so as not to quench the first phosphorescent compound.
しかし、ここで本構成においてさらに重要な点は、そのエネルギー移動を考慮した材料の選択および素子構造である。 However, the more important point in this configuration here is the selection of materials and the element structure in consideration of the energy transfer.
材料の選択について、具体的には、式（１）の積分項を大きくする、すなわち、エネルギードナーの発光スペクトルＦ（ν）とエネルギーアクセプターのモル吸光係数ε（ν）をうまくオーバーラップさせるような材料を選択する。 Regarding the selection of the material, specifically, the integral term of the formula (1) is increased, that is, the emission spectrum F (ν) of the energy donor and the molar absorption coefficient ε (ν) of the energy acceptor are successfully overlapped. The right material.
一般には、エネルギーアクセプターのモル吸光係数ε（ν）が大きい波長領域で、エネルギードナーの発光スペクトルＦ（ν）を重ねればよい（つまり、Ｆ（ν）ε（ν）の積を大きくすればよい）と考えられている。しかし、これはフェルスター機構においては必ずしも真ではない。なぜならば、式（１）の積分項は、振動数νの４乗に反比例しており、波長依存性が存在するためである。 In general, the emission spectrum F (ν) of the energy donor should be overlapped in a wavelength region where the molar absorption coefficient ε (ν) of the energy acceptor is large (that is, the product of F (ν) ε (ν) should be increased). It is considered good). However, this is not necessarily true in the Forster mechanism. This is because the integral term of Equation (1) is inversely proportional to the fourth power of the frequency ν and has wavelength dependency.
より分かりやすくするために、まず式（１）を変形する。光の波長をλとすると、ν＝ｃ／λであるから、式（１）は下記式（２）の通り書き換えることができる。 In order to make it easier to understand, equation (1) is first transformed. Assuming that the wavelength of light is λ, since ν = c / λ, equation (1) can be rewritten as the following equation (2).
つまり、積分項は波長λが大きいほど大きくなることがわかる。端的には、長波長側ほどエネルギー移動は起こりやすくなることを意味している。つまり、モル吸光係数ε（λ）が大きい波長領域でＦ（λ）が重なればよいという単純なものではなく、ε（λ）λ４が大きい領域においてＦ（λ）が重なるようにしなければならない。 That is, it can be seen that the integral term increases as the wavelength λ increases. In short, it means that energy transfer is more likely to occur on the longer wavelength side. In other words, it is not a simple matter that F (λ) should overlap in a wavelength region where the molar extinction coefficient ε (λ) is large, and F (λ) must be overlapped in a region where ε (λ) λ 4 is large. Don't be.
したがって、本発明の一態様の発光素子における第２の燐光性化合物としては、第１の燐光性化合物からのエネルギー移動効率を高めるために、第１の燐光性化合物の発光スペクトルの最大値が存在するスペクトルの山と、第２の燐光性化合物のε（λ）λ４で表される関数の最も長波長側に位置する極大値が存在する山が重なるような燐光性化合物を用いる。 Therefore, the second phosphorescent compound in the light-emitting element of one embodiment of the present invention has the maximum value of the emission spectrum of the first phosphorescent compound in order to increase the energy transfer efficiency from the first phosphorescent compound. and mountain spectrum, the second phosphorescent compound of ε (λ) λ 4 in the phosphorescent compound such as mountains overlap the maximum value exists positioned most to the long wavelength side of the function expressed using.
以上のような構成を有する発光素子は、発光効率が高く、且つ、バランスよく各々の燐光性化合物から発光を得ることが可能な発光素子とすることができる。 The light-emitting element having the above structure can have a high light emission efficiency and can be a light-emitting element capable of obtaining light emission from each phosphorescent compound in a balanced manner.
以上のことから、第２の燐光性化合物は、吸収スペクトルの最も長波長側に、一重項基底状態から三重項励起状態への電子遷移に相当する直接吸収（例えば、三重項ＭＬＣＴ吸収）を有していることが好ましい。このような構成とすることで、三重項−三重項のエネルギー移動が効率よく生じることになる。 From the above, the second phosphorescent compound has direct absorption corresponding to the electronic transition from the singlet ground state to the triplet excited state (for example, triplet MLCT absorption) on the longest wavelength side of the absorption spectrum. It is preferable. By adopting such a configuration, triplet-triplet energy transfer occurs efficiently.
また、上述した再結合領域を得るために、第１の発光層が陽極側に位置する場合、少なくとも第２の発光層は電子輸送性であることが好ましく、第１の発光層及び第２の発光層の双方が電子輸送性であってもよい。また第１の発光層が陰極側に位置する場合、少なくとも第２の発光層は正孔輸送性であることが好ましく、第１の発光層及び第２の発光層の双方が正孔輸送性であってもよい。 In order to obtain the above-described recombination region, when the first light emitting layer is located on the anode side, at least the second light emitting layer is preferably electron transporting, and the first light emitting layer and the second light emitting layer Both of the light emitting layers may be electron transporting. When the first light emitting layer is located on the cathode side, it is preferable that at least the second light emitting layer has a hole transporting property, and both the first light emitting layer and the second light emitting layer have a hole transporting property. There may be.
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。 Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments described in this specification as appropriate.
（実施の形態１２）
本実施の形態では、本発明の一態様の成膜装置を用いて作製することができる表示パネルの構成の一例について説明する。
(Embodiment 12)
In this embodiment, an example of a structure of a display panel that can be manufactured using the film formation apparatus of one embodiment of the present invention will be described.
＜表示パネルの構成＞
本実施の形態で例示する表示パネルの構成を図１５に示す。図１５（Ａ）は本実施の形態で例示する表示パネルの構造の上面図であり、図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）の切断線Ａ−ＢおよびＣ−Ｄにおける断面を含む構造の側面図であり、図１５（Ｃ）は図１５（Ａ）の切断線Ｅ−Ｆにおける断面を含む画素の構造の側面図である。
<Configuration of display panel>
A structure of a display panel exemplified in this embodiment is illustrated in FIG. FIG. 15A is a top view of the structure of the display panel exemplified in this embodiment, and FIG. 15B shows a structure including a cross section taken along cutting lines AB and CD in FIG. 15C is a side view, and FIG. 15C is a side view of the structure of the pixel including a cross section taken along a cutting line EF in FIG.
本実施の形態で例示して説明する表示パネル４００は、第１の基板４１０上に表示部４０１を有し、そこには画素４０２が複数設けられている。また、画素４０２には複数（例えば３つ）の副画素が設けられている（図１５（Ａ））。また、第１の基板４１０上には表示部４０１と共に当該表示部４０１を駆動するソース側の駆動回路部４０３ｓ、ゲート側の駆動回路部４０３ｇが設けられている。なお、駆動回路部を第１の基板４１０上ではなく外部に形成することもできる。 A display panel 400 described as an example in this embodiment includes a display portion 401 over a first substrate 410, and a plurality of pixels 402 are provided there. The pixel 402 is provided with a plurality of (for example, three) sub-pixels (FIG. 15A). A source side driver circuit portion 403 s and a gate side driver circuit portion 403 g which drive the display portion 401 are provided over the first substrate 410. Note that the driver circuit portion can be formed not on the first substrate 410 but outside.
表示パネル４００は外部入力端子を備え、ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）４０９を介して、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、ＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における表示パネルには、表示パネル本体だけでなく、それにＦＰＣまたはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。 The display panel 400 includes an external input terminal and receives a video signal, a clock signal, a start signal, a reset signal, and the like via an FPC (flexible printed circuit) 409. Although only the FPC is shown here, a printed wiring board (PWB) may be attached to the FPC. The display panel in this specification includes not only the display panel body but also a state in which an FPC or PWB is attached thereto.
シール材４０５は、第１の基板４１０と第２の基板４４０を貼り合わせ、その間に形成された空間４３１に表示部４０１が封止されている（図１５（Ｂ）参照）。 The sealant 405 attaches the first substrate 410 and the second substrate 440, and the display portion 401 is sealed in a space 431 formed therebetween (see FIG. 15B).
表示パネル４００の断面を含む構造を図１５（Ｂ）参照して説明する。表示パネル４００は、ソース側の駆動回路部４０３ｓと、画素４０２に含まれる副画素４０２Ｇと、引き回し配線４０８を備える。なお、本実施の形態で例示する表示パネル４００の表示部４０１は、図中に示す矢印の方向に光を射出して、画像を表示する。 A structure including a cross section of the display panel 400 will be described with reference to FIG. The display panel 400 includes a source-side driver circuit portion 403 s, a sub-pixel 402 G included in the pixel 402, and a lead wiring 408. Note that the display portion 401 of the display panel 400 exemplified in this embodiment emits light in a direction of an arrow illustrated in the drawing to display an image.
ソース側の駆動回路部４０３ｓはｎチャネル型トランジスタ４１３と、ｐチャネル型トランジスタ４１４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路を含む。なお、駆動回路はこの構成に限定されず、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路またはＮＭＯＳ回路で構成しても良い。 The source side driver circuit portion 403s includes a CMOS circuit in which an n-channel transistor 413 and a p-channel transistor 414 are combined. Note that the drive circuit is not limited to this configuration, and may be configured by various CMOS circuits, PMOS circuits, or NMOS circuits.
引き回し配線４０８は外部入力端子から入力される信号をソース側の駆動回路部４０３ｓおよびゲート側の駆動回路部４０３ｇに伝送する。 The lead wiring 408 transmits a signal input from the external input terminal to the driver circuit portion 403s on the source side and the driver circuit portion 403g on the gate side.
副画素４０２Ｇは、スイッチング用のトランジスタ４１１と電流制御用のトランジスタ４１２と発光モジュール４５０Ｇとを有する。なお、トランジスタ４１１等の上には、絶縁層４１６と隔壁４１８とが形成されている。発光モジュール４５０Ｇは、反射膜と半透過・半反射膜と、反射膜と半透過・半反射膜の間に発光素子４２０Ｇとを有し、発光素子４２０Ｇが発する光を射出する半透過・半反射膜の側にカラーフィルタ４４１Ｇが設けられている。本実施の形態で例示する発光モジュール４５０Ｇは、発光素子４２０Ｇの第１の電極４２１Ｇが反射膜を、第２の電極４２２が半透過・半反射膜を兼ねる構成となっている。なお、表示部４０１が画像を表示する方向は、発光素子４２０Ｇが発する光が取り出される方向により決定される。 The sub-pixel 402G includes a switching transistor 411, a current control transistor 412 and a light emitting module 450G. Note that an insulating layer 416 and a partition 418 are formed over the transistor 411 and the like. The light emitting module 450G includes a reflective film, a semi-transmissive / semi-reflective film, and a light-emitting element 420G between the reflective film and the semi-transmissive / semi-reflective film, and emits light emitted from the light-emitting element 420G. A color filter 441G is provided on the film side. In the light-emitting module 450G illustrated in this embodiment, the first electrode 421G of the light-emitting element 420G serves as a reflective film, and the second electrode 422 serves as a semi-transmissive / semi-reflective film. Note that the direction in which the display unit 401 displays an image is determined by the direction in which light emitted from the light emitting element 420G is extracted.
また、カラーフィルタ４４１Ｇを囲むように遮光性の膜４４２が形成されている。遮光性の膜４４２は表示パネル４００が外光を反射する現象を防ぐ膜であり、表示部４０１が表示する画像のコントラストを高める効果を奏する。なお、カラーフィルタ４４１Ｇと遮光性の膜４４２は、第２の基板４４０に形成されている。 In addition, a light-shielding film 442 is formed so as to surround the color filter 441G. The light-shielding film 442 is a film that prevents a phenomenon in which the display panel 400 reflects external light, and has an effect of increasing the contrast of an image displayed on the display unit 401. Note that the color filter 441 </ b> G and the light-blocking film 442 are formed over the second substrate 440.
絶縁層４１６は、トランジスタ４１１等の構造に由来して生じる段差を平坦化、または、トランジスタ４１１等への不純物の拡散を抑制するための、絶縁性の層であり、単一の層であっても複数の層の積層体であってもよい。隔壁４１８は開口部を有する絶縁性の層であり、発光素子４２０Ｇは隔壁４１８の開口部に形成される。 The insulating layer 416 is an insulating layer for planarizing a step generated due to the structure of the transistor 411 or the like or suppressing diffusion of impurities into the transistor 411 or the like, and is a single layer. Alternatively, a laminate of a plurality of layers may be used. The partition 418 is an insulating layer having an opening, and the light-emitting element 420G is formed in the opening of the partition 418.
発光素子４２０Ｇは第１の電極４２１Ｇと、第２の電極４２２と、発光性の有機化合物を含む層４２３とを含む。 The light-emitting element 420G includes a first electrode 421G, a second electrode 422, and a layer 423 containing a light-emitting organic compound.
＜トランジスタの構成＞
図１５（Ａ）に例示する表示パネル４００には、トップゲート型のトランジスタが適用されている。ソース側の駆動回路部４０３ｓ、ゲート側の駆動回路部４０３ｇ並びに副画素にはさまざまな構造のトランジスタを適用できる。また、これらのトランジスタのチャネルが形成される領域には、さまざまな半導体を用いることができる。具体的には、アモルファスシリコン、ポリシリコン、単結晶シリコンの他、酸化物半導体などを用いることができる。
<Structure of transistor>
A top-gate transistor is applied to the display panel 400 illustrated in FIG. Various structures of transistors can be applied to the driver circuit portion 403s on the source side, the driver circuit portion 403g on the gate side, and the subpixel. Various semiconductors can be used for a region where a channel of these transistors is formed. Specifically, an amorphous semiconductor, polysilicon, single crystal silicon, an oxide semiconductor, or the like can be used.
トランジスタのチャネルが形成される領域に単結晶半導体を用いると、トランジスタサイズを微細化することが可能となるため、表示部において画素をさらに高精細化することができる。 When a single crystal semiconductor is used for a region where a channel of the transistor is formed, the size of the transistor can be reduced, so that the pixel can be further refined in the display portion.
半導体層を構成する単結晶半導体としては、代表的には、単結晶シリコン基板、単結晶ゲルマニウム基板、単結晶シリコンゲルマニウム基板など、第１４族元素でなる単結晶半導体基板、化合物半導体基板（ＳｉＣ基板、ＧａＮ基板等）などの半導体基板を用いることができる。好適には、絶縁表面上に単結晶半導体層が設けられたＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用いることができる。 As the single crystal semiconductor constituting the semiconductor layer, typically, a single crystal semiconductor substrate made of a group 14 element, such as a single crystal silicon substrate, a single crystal germanium substrate, or a single crystal silicon germanium substrate, a compound semiconductor substrate (SiC substrate) A semiconductor substrate such as a GaN substrate can be used. Preferably, an SOI (Silicon On Insulator) substrate in which a single crystal semiconductor layer is provided over an insulating surface can be used.
ＳＯＩ基板の作製方法としては、鏡面研磨ウェハーに酸素イオンを注入した後、高温加熱することにより、表面から一定の深さに酸化層を形成させるとともに、表面層に生じた欠陥を消滅させて作る方法、水素イオン照射により形成された微小ボイドの熱処理による成長を利用して半導体基板を劈開する方法や、絶縁表面上に結晶成長により単結晶半導体層を形成する方法等を用いることができる。 As a method for manufacturing an SOI substrate, oxygen ions are implanted into a mirror-polished wafer and then heated at a high temperature to form an oxide layer at a certain depth from the surface and to eliminate defects generated in the surface layer. A method, a method of cleaving a semiconductor substrate using growth by heat treatment of microvoids formed by hydrogen ion irradiation, a method of forming a single crystal semiconductor layer by crystal growth on an insulating surface, or the like can be used.
本実施の形態では、単結晶半導体基板の一つの面からイオンを添加して、単結晶半導体基板の一つの面から一定の深さに脆弱化層を形成し、単結晶半導体基板の一つの面上、または第１の基板４１０上のどちらか一方に絶縁層を形成する。単結晶半導体基板と第１の基板４１０を、絶縁層を挟んで重ね合わせた状態で、脆弱化層に亀裂を生じさせ、単結晶半導体基板を脆弱化層で分離する熱処理を行い、単結晶半導体基板より半導体層として単結晶半導体層を第１の基板４１０上に形成する。なお、第１の基板４１０としては、ガラス基板を用いることができる。 In this embodiment mode, ions are added from one surface of the single crystal semiconductor substrate to form a weakened layer at a certain depth from one surface of the single crystal semiconductor substrate. An insulating layer is formed on either the top or the first substrate 410. In a state where the single crystal semiconductor substrate and the first substrate 410 are overlapped with each other with the insulating layer interposed therebetween, a crack is generated in the weakened layer, and heat treatment is performed to separate the single crystal semiconductor substrate with the weakened layer. A single crystal semiconductor layer is formed over the first substrate 410 as a semiconductor layer from the substrate. Note that a glass substrate can be used as the first substrate 410.
また、半導体基板に絶縁分離領域を形成し、絶縁分離された半導体領域を用いてトランジスタ４１１、トランジスタ４１２を形成してもよい。 Alternatively, an insulating isolation region may be formed in the semiconductor substrate, and the transistor 411 and the transistor 412 may be formed using the isolated semiconductor region.
単結晶半導体をチャネル形成領域として用いることで、結晶粒界における結合の欠陥に起因する、トランジスタのしきい値電圧等の電気的特性のばらつきを軽減できるため、本発明の一態様のパネルは、各画素にしきい値電圧補償用の回路を配置しなくても正常に発光素子を動作させることができる。したがって、一画素における回路要素を削減することが可能となるため、レイアウトの自由度が向上する。よって、表示パネルの高精細化を図ることができる。例えば、マトリクス状に配置された複数の画素を一インチあたり３００以上含む（水平解像度が３００ｐｐｉ（ｐｉｘｅｌｓ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）以上である）、さらに好ましくは４００以上含む（水平解像度が４００ｐｐｉ以上である）構成とすることが可能となる。 By using a single crystal semiconductor as a channel formation region, variation in electrical characteristics such as a threshold voltage of a transistor due to bonding defects in a grain boundary can be reduced. The light emitting element can be normally operated without arranging a threshold voltage compensation circuit in each pixel. Therefore, circuit elements in one pixel can be reduced, and the degree of freedom in layout is improved. Therefore, high definition of the display panel can be achieved. For example, a configuration in which a plurality of pixels arranged in a matrix is included at 300 or more per inch (horizontal resolution is 300 ppi (pixels per inch) or more), more preferably 400 or more (horizontal resolution is 400 ppi or more) It becomes possible to do.
さらに、単結晶半導体をチャネル形成領域として用いたトランジスタは、高い電流駆動能力を維持したまま、微細化が可能である。該微細なトランジスタを用いることで表示に寄与しない回路部の面積を縮小することができるため、表示部においては表示面積が拡大し、かつ表示パネルの狭額縁化が達成できる。 Further, a transistor using a single crystal semiconductor as a channel formation region can be miniaturized while maintaining high current driving capability. Since the area of the circuit portion that does not contribute to display can be reduced by using the fine transistor, the display area can be increased in the display portion and the display panel can be narrowed.
＜画素の構成＞
表示部４０１に設けられた画素４０２の構成について、図１５（Ｃ）を参照して説明する。
<Pixel configuration>
A structure of the pixel 402 provided in the display portion 401 is described with reference to FIG.
本実施の形態で例示する画素４０２は副画素４０２Ｇを含み、副画素４０２Ｇは、反射膜を兼ねる第１の電極４２１Ｇ、半透過・半反射膜を兼ねる第２の電極４２２、発光性の有機化合物を含む層４２３ａ、発光性の有機化合物を含む層４２３ｂ並びに中間層４２４を備える発光素子４２０Ｇを備える。また、発光素子４２０Ｇと重なるように第２の電極４２２の側にカラーフィルタ４４１Ｇと、を具備する。 A pixel 402 exemplified in this embodiment includes a sub-pixel 402G. The sub-pixel 402G includes a first electrode 421G that also functions as a reflective film, a second electrode 422 that also functions as a semi-transmissive / semi-reflective film, and a light-emitting organic compound. A light-emitting element 420G including a layer 423a including a layer 423b, a layer 423b including a light-emitting organic compound, and an intermediate layer 424. In addition, a color filter 441G is provided on the second electrode 422 side so as to overlap with the light-emitting element 420G.
また、画素４０２は、青色を呈する光Ｂを射出する副画素４０２Ｂ、緑色を呈する光Ｇを射出する副画素４０２Ｇ、赤色を呈する光Ｒを射出する副画素４０２Ｒを有する。それぞれの副画素は、駆動用トランジスタと発光モジュールとを備える。発光モジュールは、それぞれ反射膜と半透過・半反射膜と、反射膜と半透過・半反射膜の間に発光素子とを備える。 The pixel 402 includes a sub-pixel 402B that emits light B that exhibits blue, a sub-pixel 402G that emits light G that exhibits green, and a sub-pixel 402R that emits light R that exhibits red. Each subpixel includes a driving transistor and a light emitting module. Each of the light emitting modules includes a reflective film, a semi-transmissive / semi-reflective film, and a light-emitting element between the reflective film and the semi-transmissive / semi-reflective film.
反射膜と半透過・半反射膜を重ねて微小共振器を構成し、その間に発光素子を設けると、半透過・半反射膜から特定の波長の光を効率良く取り出せる。具体的には、取り出す光の波長のｎ／２倍（ｎは自然数）になるように微小共振器の光学距離を設けると、光を取り出す効率を高められる。取り出す光の波長は、反射膜と半透過・半反射膜の間の距離に依存し、その距離は、その間に光学調整層を形成して調整できる。 If a microresonator is configured by overlapping a reflective film and a semi-transmissive / semi-reflective film and a light emitting element is provided between them, light of a specific wavelength can be efficiently extracted from the semi-transmissive / semi-reflective film. Specifically, if the optical distance of the microresonator is set so that it is n / 2 times the wavelength of the light to be extracted (n is a natural number), the light extraction efficiency can be increased. The wavelength of the extracted light depends on the distance between the reflective film and the semi-transmissive / semi-reflective film, and the distance can be adjusted by forming an optical adjustment layer therebetween.
光学調整層に用いることができる材料としては、可視光に対して透光性を有する導電膜の他、発光性の有機化合物を含む層を適用できる。例えば、電荷発生領域を用いて、その厚さを調整してもよい。または、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む領域を光学調整層に用いると、光学調整層が厚い構成であっても駆動電圧の上昇を抑制できるため好ましい。 As a material that can be used for the optical adjustment layer, a layer containing a light-emitting organic compound can be used in addition to a conductive film that transmits visible light. For example, the thickness may be adjusted using a charge generation region. Alternatively, it is preferable to use a region including a substance having a high hole-transport property and an acceptor substance for the optical adjustment layer because an increase in driving voltage can be suppressed even when the optical adjustment layer is thick.
発光素子の構成としては、反射膜を兼ねる第１の電極４２１Ｇと半透過・半反射膜を兼ねる第２の電極４２２の間に、発光性の有機化合物を含む層４２３ａ、発光性の有機化合物を含む層４２３ｂ並びに中間層４２４を備える発光素子４２０Ｇを備える。 As a structure of the light-emitting element, a layer 423a containing a light-emitting organic compound and a light-emitting organic compound are provided between the first electrode 421G that also functions as a reflective film and the second electrode 422 that also functions as a semi-transmissive / semi-reflective film. A light-emitting element 420G including the layer 423b including the intermediate layer 424 is provided.
なお、発光素子の構成例については、実施の形態１０に記載した構成を適用できる。 Note that the structure described in Embodiment 10 can be used as a structure example of the light-emitting element.
本実施の形態で例示する発光モジュールは、それぞれの発光モジュールに設けられた発光素子の第２の電極４２２が、半透過・半反射膜を兼ねる構成となっている。具体的には、発光素子４２０Ｂと発光素子４２０Ｇと発光素子４２０Ｒとに共通して設けられた第２の電極４２２が、発光モジュール４５０Ｂと発光モジュール４５０Ｇと発光モジュール４５０Ｒの半透過・半反射膜を兼ねる。 In the light-emitting module exemplified in this embodiment, the second electrode 422 of the light-emitting element provided in each light-emitting module serves as a semi-transmissive and semi-reflective film. Specifically, the second electrode 422 provided in common to the light emitting element 420B, the light emitting element 420G, and the light emitting element 420R serves as a transflective / semireflective film of the light emitting module 450B, the light emitting module 450G, and the light emitting module 450R. I also serve.
また、それぞれの発光モジュールに電気的に独立して設けられた発光素子の第１の電極が反射膜を兼ねる構成となっている。具体的には、発光素子４２０Ｂに設けられた第１の電極４２１Ｂが発光モジュール４５０Ｂの反射膜を、発光素子４２０Ｇに設けられた第１の電極４２１Ｇが発光モジュール４５０Ｇの反射膜を、発光素子４２０Ｒに設けられた第１の電極４２１Ｒが発光モジュール４５０Ｒの反射膜を兼ねる。 In addition, the first electrode of the light emitting element provided electrically independently in each light emitting module also serves as a reflective film. Specifically, the first electrode 421B provided on the light emitting element 420B is a reflective film of the light emitting module 450B, the first electrode 421G provided on the light emitting element 420G is a reflective film of the light emitting module 450G, and the light emitting element 420R. The first electrode 421 </ b> R provided in the light-emitting device also serves as a reflective film of the light emitting module 450 </ b> R.
発光モジュールの反射膜を兼ねる第１の電極は、反射膜上に光学調整層が積層された構成を有する。光学調整層は可視光に対する透光性を有する導電膜で形成され、反射膜は可視光に対する反射率が高く、導電性を有する金属膜が好ましい。 The first electrode also serving as a reflective film of the light emitting module has a configuration in which an optical adjustment layer is laminated on the reflective film. The optical adjustment layer is formed of a conductive film having a property of transmitting visible light, and the reflective film is preferably a metal film having high reflectivity for visible light and having conductivity.
光学調整層の厚さは、発光モジュールから取り出す光の波長の長さに応じて調整する。 The thickness of the optical adjustment layer is adjusted according to the wavelength length of light extracted from the light emitting module.
例えば、第１の発光モジュール４５０Ｂを、青色を呈する光を透過するカラーフィルタ４４１Ｂと、光学距離が４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満のｉ／２倍（ｉは自然数）に調整された反射膜を兼ねる第１の電極４２１Ｂと半透過・半反射膜を兼ねる第２の電極４２２を備える構成とする。 For example, the first light emitting module 450B serves as a color filter 441B that transmits blue light and a reflective film whose optical distance is adjusted to i / 2 times (i is a natural number) that is 400 nm or more and less than 500 nm. The electrode 421 </ b> B and the second electrode 422 serving as a semi-transmissive / semi-reflective film are provided.
また、第２の発光モジュール４５０Ｇを、緑色を呈する光を透過するカラーフィルタ４４１Ｇと、光学距離が５００ｎｍ以上６００ｎｍ未満のｊ／２倍（ｊは自然数）に調整された反射膜と半透過・半反射膜を備える構成とする。 In addition, the second light emitting module 450G includes a color filter 441G that transmits green light, a reflective film that is adjusted to an optical distance of j / 2 times (j is a natural number) of 500 nm or more and less than 600 nm, and a semi-transmissive / half-transmissive A reflection film is provided.
また、第３の発光モジュール４５０Ｒを、赤色を呈する光を透過するカラーフィルタ４４１Ｒと、光学距離が６００ｎｍ以上８００ｎｍ未満のｋ／２倍（ｋは自然数）に調整された反射膜と半透過・半反射膜を備える構成とする。 The third light emitting module 450R includes a color filter 441R that transmits red light, a reflective film that has an optical distance adjusted to k / 2 times (k is a natural number) that is 600 nm or more and less than 800 nm, and a semi-transmissive / half-transmissive lens. A reflection film is provided.
このような構成の発光モジュールは、反射膜と半透過・半反射膜の間で発光素子が発する光が干渉し合い、４００ｎｍ以上８００ｎｍ未満の波長を有する光のうち特定の光が強め合い、さらにカラーフィルタが不要な光を吸収する。 In the light emitting module having such a configuration, light emitted from the light emitting element interferes between the reflective film and the semi-transmissive / semi-reflective film, and specific light among light having a wavelength of 400 nm or more and less than 800 nm is strengthened, Color filters absorb unwanted light.
なお、第１の発光モジュール４５０Ｂ、第２の発光モジュール４５０Ｇおよび第３の発光モジュール４５０Ｒは、いずれも発光性の有機化合物を含む層４２３ａ、発光性の有機化合物を含む層４２３ｂ並びに中間層４２４を含む。また、発光素子の一対の前記電極の一方が反射膜を兼ね、他方が半透過・半反射膜を兼ねている。 Note that each of the first light-emitting module 450B, the second light-emitting module 450G, and the third light-emitting module 450R includes a layer 423a containing a light-emitting organic compound, a layer 423b containing a light-emitting organic compound, and an intermediate layer 424. Including. One of the pair of electrodes of the light emitting element also serves as a reflective film, and the other serves as a semi-transmissive / semi-reflective film.
このような構成の発光モジュールは、発光性の有機化合物を含む層を同一の工程で形成できる。または、反射膜および半透過・半反射膜を一対の電極が兼ねる。 In the light emitting module having such a structure, a layer containing a light emitting organic compound can be formed in the same step. Alternatively, the pair of electrodes serves as the reflective film and the semi-transmissive / semi-reflective film.
＜隔壁の構成＞
隔壁４１８は第１の電極４２１Ｂ、第１の電極４２１Ｇおよび第１の電極４２１Ｒの端部を覆って形成されている。
<Configuration of partition wall>
A partition wall 418 is formed to cover end portions of the first electrode 421B, the first electrode 421G, and the first electrode 421R.
隔壁４１８の下端部には、曲率を有する曲面が形成されるようにする。隔壁４１８の材料としては、ポジ型やネガ型の感光性樹脂を用いることができる。 A curved surface having a curvature is formed at the lower end of the partition wall 418. As a material of the partition wall 418, a positive type or a negative type photosensitive resin can be used.
なお、隔壁に可視光を吸収する材料を適用すると、隣接する発光素子一方から他方へ光が漏れる現象（クロストーク現象ともいう）を抑制する効果を奏する。 Note that application of a material that absorbs visible light to the partition wall has an effect of suppressing a phenomenon in which light leaks from one light-emitting element to another (also referred to as a crosstalk phenomenon).
また、半透過・半反射膜を第１の基板４１０側に設けて、発光モジュールが発する光を第１の基板４１０側に取り出して、画像を表示する構成においては、隔壁に可視光を吸収する材料を適用すると、当該隔壁が、第１の基板４１０に設けた反射性の膜が反射する外光を吸収し、その反射を抑制できる。 In addition, in a configuration in which a semi-transmissive / semi-reflective film is provided on the first substrate 410 side and light emitted from the light emitting module is extracted to the first substrate 410 side to display an image, the partition wall absorbs visible light. When the material is applied, the partition can absorb external light reflected by the reflective film provided on the first substrate 410 and suppress the reflection.
＜封止構造＞
本実施の形態で例示する表示パネル４００は、第１の基板４１０、第２の基板４４０、およびシール材４０５で囲まれた空間に、発光素子を封止する構造を備える。
<Sealing structure>
The display panel 400 exemplified in this embodiment includes a structure in which a light-emitting element is sealed in a space surrounded by a first substrate 410, a second substrate 440, and a sealant 405.
空間は、不活性気体（窒素やアルゴン等）で充填される場合の他、樹脂で充填される場合もある。また、不純物（代表的には水および／または酸素）の吸着材（例えば、乾燥剤など）を設けても良い。 The space may be filled with a resin as well as an inert gas (nitrogen, argon, or the like). An adsorbent (for example, a desiccant) of impurities (typically water and / or oxygen) may be provided.
シール材４０５および第２の基板４４０は、大気中の不純物（代表的には水および／または酸素）をできるだけ透過しない材料であることが望ましい。シール材４０５にはエポキシ系樹脂や、ガラスフリット等を用いることができる。 The sealant 405 and the second substrate 440 are desirably made of a material that does not transmit impurities (typically water and / or oxygen) in the atmosphere as much as possible. As the sealant 405, an epoxy resin, glass frit, or the like can be used.
第２の基板４４０に用いることができる材料としては、ガラス基板や石英基板の他、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板や、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）等をその例に挙げることができる。 Examples of the material that can be used for the second substrate 440 include a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate made of PVF (polyvinyl fluoride), polyester, acrylic, or the like, FRP (Fiberglass-Reinforced Plastics), and the like. Can be listed.
＜変形例＞
本実施の形態の変形例を図１６に示す。図１６（Ａ）は図１５（Ａ）の切断線Ａ−ＢおよびＣ−Ｄにおける断面を含む構造の側面図であり、図１６（Ｂ）は図１５（Ａ）の切断線Ｅ−Ｆにおける断面を含む画素の構造の側面図である。
<Modification>
A modification of the present embodiment is shown in FIG. 16A is a side view of the structure including a cross section taken along cutting lines AB and CD in FIG. 15A, and FIG. 16B is taken along cutting line EF in FIG. It is a side view of the structure of the pixel containing a cross section.
図１６に示す表示パネルは、図１５に示す表示パネルの変形例であり、図１５に示す表示パネルとは画素の構成が異なる。具体的には、カラーフィルタが設けられていない点と、発光色が異なる副画素が、それぞれ異なる発光性の有機化合物を含む層を備える点が、異なる。表示部４０１に設けられた画素４０２の構成の変形例について、図１６（Ｂ）を参照して説明する。 The display panel illustrated in FIG. 16 is a modification of the display panel illustrated in FIG. 15, and has a pixel configuration different from that of the display panel illustrated in FIG. 15. Specifically, the difference is that no color filter is provided, and that subpixels having different emission colors are provided with layers containing different luminescent organic compounds. A modification example of the structure of the pixel 402 provided in the display portion 401 is described with reference to FIG.
本実施の形態の変形例で例示する画素４０２は、青色を呈する光Ｂを射出する副画素４０２Ｂ、緑色を呈する光Ｇを射出する副画素４０２Ｇ、赤色を呈する光Ｒを射出する副画素４０２Ｒを有する。それぞれの副画素は、駆動用トランジスタと発光モジュールとを備える。発光モジュールは、それぞれ反射膜と半透過・半反射膜と、反射膜と半透過・半反射膜の間に発光素子とを備える。 The pixel 402 exemplified in the modification of this embodiment includes a sub-pixel 402B that emits light B that exhibits blue, a sub-pixel 402G that emits light G that exhibits green, and a sub-pixel 402R that emits light R that exhibits red. Have. Each subpixel includes a driving transistor and a light emitting module. Each of the light emitting modules includes a reflective film, a semi-transmissive / semi-reflective film, and a light-emitting element between the reflective film and the semi-transmissive / semi-reflective film.
副画素４０２Ｂは、反射膜を兼ねる第１の電極４２１Ｂ、半透過・半反射膜を兼ねる第２の電極４２２、青色を呈する光を含む光を発光する発光性の有機化合物を含む層４２３Ｂと、を備え、スペクトルの半値幅が６０ｎｍ以下の青色の光を発するように、微小共振器の光学距離が調整されている。 The sub-pixel 402B includes a first electrode 421B also serving as a reflective film, a second electrode 422 also serving as a semi-transmissive / semi-reflective film, a layer 423B including a light-emitting organic compound that emits light including blue light, And the optical distance of the microresonator is adjusted so as to emit blue light with a half-width of the spectrum of 60 nm or less.
副画素４０２Ｇは、反射膜を兼ねる第１の電極４２１Ｇ、半透過・半反射膜を兼ねる第２の電極４２２、緑色を呈する光を含む光を発光する発光性の有機化合物を含む層４２３Ｇと、を備え、スペクトルの半値幅が６０ｎｍ以下の緑色の光を発するように、微小共振器の光学距離が調整されている。 The sub-pixel 402G includes a first electrode 421G also serving as a reflective film, a second electrode 422 also serving as a semi-transmissive / semi-reflective film, a layer 423G including a light-emitting organic compound that emits light including green light, And the optical distance of the microresonator is adjusted so as to emit green light having a half-width of the spectrum of 60 nm or less.
副画素４０２Ｒは、反射膜を兼ねる第１の電極４２１Ｒ、半透過・半反射膜を兼ねる第２の電極４２２、赤色を呈する光を含む光を発光する発光性の有機化合物を含む層４２３Ｒと、を備え、スペクトルの半値幅が６０ｎｍ以下の赤色の光を発するように、微小共振器の光学距離が調整されている。 The sub-pixel 402R includes a first electrode 421R that also serves as a reflective film, a second electrode 422 that also serves as a semi-transmissive / semi-reflective film, a layer 423R that includes a light-emitting organic compound that emits light including red light, and And the optical distance of the microresonator is adjusted so as to emit red light having a half-width of 60 nm or less.
なお、それぞれの発光性の有機化合物を含む層に用いることができる材料は実施の形態１０に記載した構成を適用できる。 Note that the structure described in Embodiment Mode 10 can be applied to a material that can be used for each layer containing a light-emitting organic compound.
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。 Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments described in this specification as appropriate.
（実施の形態１３）
本実施の形態では、本発明の一態様の成膜装置を用いて作製できる表示パネルの構成の一例について説明する。
(Embodiment 13)
In this embodiment, an example of a structure of a display panel that can be manufactured using the film formation apparatus of one embodiment of the present invention will be described.
図１７（Ａ）は図１５（Ａ）の切断線Ａ−ＢおよびＣ−Ｄにおける断面を含む構造の側面図であり、図１７（Ｂ）は図１５（Ａ）の切断線Ａ−ＢおよびＣ−Ｄにおける断面を含む構造の側面図である。 17A is a side view of the structure including a cross section taken along the cutting lines AB and CD in FIG. 15A, and FIG. 17B is a sectional view taken along the cutting lines AB in FIG. It is a side view of the structure containing the cross section in CD.
図１７（Ａ）または図１７（Ｂ）に例示する表示パネルは、その上面の構造が実施の形態１２で例示した表示パネルのものと同じであるが、側面の構造が実施の形態１２で例示した表示パネルのものとは異なる。なお、実施の形態１２で説明した構成と同じ構成を有する部分には同じ符号を適用して、実施の形態１２の説明を援用する。 The display panel illustrated in FIG. 17A or FIG. 17B has the same top structure as that of the display panel illustrated in Embodiment 12, but the structure of the side surface is illustrated in Embodiment 12. Different from that of the display panel. Note that the same reference numerals are applied to portions having the same configurations as those described in Embodiment 12, and the description of Embodiment 12 is incorporated.
＜表示パネルの構成例１．＞
図１７（Ａ）に例示する表示パネルは、副画素４０２Ｇを含む表示部と、ソース側の駆動回路部４０３ｓとが、第１の基板４１０上に設けられている。副画素４０２Ｇにはトランジスタ４７１が設けられ、ソース側の駆動回路部４０３ｓにはトランジスタ４７２が設けられており、いずれもボトムゲート型のトランジスタである。
<Configuration Example of Display Panel 1. >
In the display panel illustrated in FIG. 17A, a display portion including the sub-pixel 402 </ b> G and a source-side driver circuit portion 403 s are provided over the first substrate 410. The sub-pixel 402G is provided with a transistor 471, and the source-side driver circuit portion 403s is provided with a transistor 472, both of which are bottom-gate transistors.
なお、トランジスタのチャネルが形成される領域の半導体に重ねて、第２のゲート電極（バックゲートともいう）を設けてもよい。第２のゲート電極が設けられたトランジスタの特性（例えば、閾値電圧）は、第２のゲート電極に印加する電位により、制御できる。 Note that a second gate electrode (also referred to as a back gate) may be provided so as to overlap with a semiconductor in a region where a channel of the transistor is formed. The characteristics (eg, threshold voltage) of the transistor provided with the second gate electrode can be controlled by a potential applied to the second gate electrode.
また、隔壁４１８上に一対のスペーサ４４５が設けられ、第１の基板４１０と第２の基板４４０の間隔が制御されている。第１の基板４１０と第２の基板４４０の間でおきる光学的な干渉現象に由来する模様（ニュートンリングともいう）が観察されて、外観が損なわれる不具合を防止できる。また、隣接する副画素からの光漏れを防ぐように設けて、光学的なクロストーク現象を抑制することができる。 In addition, a pair of spacers 445 is provided over the partition wall 418, and the distance between the first substrate 410 and the second substrate 440 is controlled. A pattern (also referred to as a Newton ring) derived from an optical interference phenomenon that occurs between the first substrate 410 and the second substrate 440 is observed, and a defect in which the appearance is impaired can be prevented. Further, the optical crosstalk phenomenon can be suppressed by providing light leakage from adjacent subpixels.
本実施の形態で例示して説明するトランジスタのチャネルが形成される領域に好適に用いることができる半導体の一例について、以下に説明する。 An example of a semiconductor that can be favorably used for a region where a channel of a transistor described as an example in this embodiment is formed is described below.
酸化物半導体は、エネルギーギャップが３．０ｅＶ以上と大きく、酸化物半導体を適切な条件で加工し、そのキャリア密度を十分に低減して得られた酸化物半導体層が適用されたトランジスタにおいては、オフ状態でのソースとドレイン間のリーク電流（オフ電流）を、従来のシリコンを用いたトランジスタと比較して極めて低いものとすることができる。 An oxide semiconductor has a large energy gap of 3.0 eV or more, a transistor to which an oxide semiconductor layer obtained by processing the oxide semiconductor under appropriate conditions and sufficiently reducing the carrier density is applied. The leakage current (off-state current) between the source and the drain in the off state can be made extremely low as compared with a conventional transistor using silicon.
適用可能な酸化物半導体としては、少なくともインジウム（Ｉｎ）あるいは亜鉛（Ｚｎ）を含むことが好ましい。特にＩｎとＺｎを含むことが好ましい。また、該酸化物半導体を用いたトランジスタの電気特性のばらつきを減らすためのスタビライザーとして、それらに加えてガリウム（Ｇａ）を有することが好ましい。また、スタビライザーとしてスズ（Ｓｎ）を有することが好ましい。また、スタビライザーとしてハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ランタノイド（例えば、セリウム（Ｃｅ）、ネオジム（Ｎｄ）、ガドリニウム（Ｇｄ））から選ばれた一種、または複数種が含まれていることが好ましい。 An applicable oxide semiconductor preferably contains at least indium (In) or zinc (Zn). In particular, In and Zn are preferably included. In addition, it is preferable that gallium (Ga) be included in addition to the stabilizer for reducing variation in electrical characteristics of the transistor including the oxide semiconductor. Moreover, it is preferable to have tin (Sn) as a stabilizer. Further, the stabilizer is selected from hafnium (Hf), zirconium (Zr), titanium (Ti), scandium (Sc), yttrium (Y), lanthanoid (eg, cerium (Ce), neodymium (Nd), gadolinium (Gd)). It is preferable that one kind or a plurality of kinds are included.
例えば、酸化物半導体として、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、二元系金属の酸化物であるＩｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｚｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｓｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｉｎ−Ｍｇ系酸化物、Ｉｎ−Ｇａ系酸化物、三元系金属の酸化物であるＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物（ＩＧＺＯとも表記する）、Ｉｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｚｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｉ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｃ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｙ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｃｅ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｐｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｎｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｕ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｇｄ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｄｙ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｏ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｅｒ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｔｍ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｙｂ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｌｕ−Ｚｎ系酸化物、四元系金属の酸化物であるＩｎ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ａｌ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｈｆ−Ｚｎ系酸化物、Ｉｎ−Ｈｆ−Ａｌ−Ｚｎ系酸化物を用いることができる。 For example, as an oxide semiconductor, indium oxide, tin oxide, zinc oxide, binary metal oxides such as In—Zn oxide, Sn—Zn oxide, Al—Zn oxide, Zn—Mg oxide Oxides, Sn—Mg oxides, In—Mg oxides, In—Ga oxides, In—Ga—Zn oxides (also referred to as IGZO) which are oxides of ternary metals, In— Al-Zn oxide, In-Sn-Zn oxide, Sn-Ga-Zn oxide, Al-Ga-Zn oxide, Sn-Al-Zn oxide, In-Hf-Zn oxide In-Zr-Zn-based oxide, In-Ti-Zn-based oxide, In-Sc-Zn-based oxide, In-Y-Zn-based oxide, In-La-Zn-based oxide, In-Ce -Zn-based oxide, In-Pr-Zn-based oxide, In-Nd-Zn-based oxide, I -Sm-Zn oxide, In-Eu-Zn oxide, In-Gd-Zn oxide, In-Tb-Zn oxide, In-Dy-Zn oxide, In-Ho-Zn oxide Oxides, In-Er-Zn-based oxides, In-Tm-Zn-based oxides, In-Yb-Zn-based oxides, In-Lu-Zn-based oxides, and quaternary metal oxides In- Sn-Ga-Zn-based oxide, In-Hf-Ga-Zn-based oxide, In-Al-Ga-Zn-based oxide, In-Sn-Al-Zn-based oxide, In-Sn-Hf-Zn-based An oxide or an In—Hf—Al—Zn-based oxide can be used.
ここで、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物とは、ＩｎとＧａとＺｎを主成分として有する酸化物という意味であり、ＩｎとＧａとＺｎの比率は問わない。また、ＩｎとＧａとＺｎ以外の金属元素が入っていてもよい。 Here, the In—Ga—Zn-based oxide means an oxide containing In, Ga, and Zn as main components, and there is no limitation on the ratio of In, Ga, and Zn. Moreover, metal elements other than In, Ga, and Zn may be contained.
また、酸化物半導体として、ＩｎＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍ＞０、且つ、ｍは整数でない）で表記される材料を用いてもよい。なお、Ｍは、Ｇａ、Ｆｅ、Ｍｎ及びＣｏから選ばれた一の金属元素または複数の金属元素、若しくは上記のスタビライザーとしての元素を示す。また、酸化物半導体として、Ｉｎ２ＳｎＯ５（ＺｎＯ）ｎ（ｎ＞０、且つ、ｎは整数）で表記される材料を用いてもよい。 Alternatively, a material represented by InMO 3 (ZnO) m (m> 0 is satisfied, and m is not an integer) may be used as the oxide semiconductor. Note that M represents one metal element or a plurality of metal elements selected from Ga, Fe, Mn, and Co, or the above-described element as a stabilizer. Alternatively, a material represented by In 2 SnO 5 (ZnO) n (n> 0 is satisfied, and n is an integer) may be used as the oxide semiconductor.
例えば、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１、Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝３：１：２、あるいはＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝２：１：３の原子数比のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系酸化物やその組成の近傍の酸化物を用いるとよい。 For example, In: Ga: Zn = 1: 1: 1, In: Ga: Zn = 3: 1: 2, or In: Ga: Zn = 2: 1: 3 atomic ratio In—Ga—Zn-based oxidation An oxide in the vicinity of the product or its composition may be used.
以下では、酸化物半導体膜の構造について説明する。 Hereinafter, the structure of the oxide semiconductor film is described.
酸化物半導体膜は、単結晶酸化物半導体膜と非単結晶酸化物半導体膜とに大別される。非単結晶酸化物半導体膜とは、非晶質酸化物半導体膜、微結晶酸化物半導体膜、多結晶酸化物半導体膜、ＣＡＡＣ−ＯＳ（Ｃ Ａｘｉｓ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）膜などをいう。 An oxide semiconductor film is classified roughly into a single crystal oxide semiconductor film and a non-single crystal oxide semiconductor film. The non-single-crystal oxide semiconductor film refers to an amorphous oxide semiconductor film, a microcrystalline oxide semiconductor film, a polycrystalline oxide semiconductor film, a CAAC-OS (C Axis Crystalline Oxide Semiconductor) film, or the like.
非晶質酸化物半導体膜は、膜中における原子配列が不規則であり、結晶成分を有さない酸化物半導体膜である。微小領域においても結晶部を有さず、膜全体が完全な非晶質構造の酸化物半導体膜が典型である。 An amorphous oxide semiconductor film is an oxide semiconductor film having an irregular atomic arrangement in the film and having no crystal component. An oxide semiconductor film which has no crystal part even in a minute region and has a completely amorphous structure as a whole is typical.
微結晶酸化物半導体膜は、例えば、１ｎｍ以上１０ｎｍ未満の大きさの微結晶（ナノ結晶ともいう。）を含む。従って、微結晶酸化物半導体膜は、非晶質酸化物半導体膜よりも原子配列の規則性が高い。そのため、微結晶酸化物半導体膜は、非晶質酸化物半導体膜よりも欠陥準位密度が低いという特徴がある。 The microcrystalline oxide semiconductor film includes a microcrystal (also referred to as nanocrystal) with a size greater than or equal to 1 nm and less than 10 nm, for example. Therefore, the microcrystalline oxide semiconductor film has higher regularity of atomic arrangement than the amorphous oxide semiconductor film. Therefore, a microcrystalline oxide semiconductor film has a feature that the density of defect states is lower than that of an amorphous oxide semiconductor film.
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、複数の結晶部を有する酸化物半導体膜の一つであり、ほとんどの結晶部は、一辺が１００ｎｍ未満の立方体内に収まる大きさである。従って、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に含まれる結晶部は、一辺が１０ｎｍ未満、５ｎｍ未満または３ｎｍ未満の立方体内に収まる大きさの場合も含まれる。ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、微結晶酸化物半導体膜よりも欠陥準位密度が低いという特徴がある。以下、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜について詳細な説明を行う。 The CAAC-OS film is one of oxide semiconductor films having a plurality of crystal parts, and most of the crystal parts are large enough to fit in a cube whose one side is less than 100 nm. Therefore, the case where a crystal part included in the CAAC-OS film fits in a cube whose one side is less than 10 nm, less than 5 nm, or less than 3 nm is included. The CAAC-OS film is characterized by having a lower density of defect states than a microcrystalline oxide semiconductor film. Hereinafter, the CAAC-OS film is described in detail.
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）によって観察すると、結晶部同士の明確な境界、即ち結晶粒界（グレインバウンダリーともいう。）を確認することができない。そのため、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、結晶粒界に起因する電子移動度の低下が起こりにくいといえる。 When the CAAC-OS film is observed with a transmission electron microscope (TEM), a clear boundary between crystal parts, that is, a grain boundary (also referred to as a grain boundary) cannot be confirmed. Therefore, it can be said that the CAAC-OS film is unlikely to decrease in electron mobility due to crystal grain boundaries.
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を、試料面と概略平行な方向からＴＥＭによって観察（断面ＴＥＭ観察）すると、結晶部において、金属原子が層状に配列していることを確認できる。金属原子の各層は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の膜を形成する面（被形成面ともいう。）または上面の凹凸を反映した形状であり、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面または上面と平行に配列する。 When the CAAC-OS film is observed by TEM (cross-sectional TEM observation) from a direction substantially parallel to the sample surface, it can be confirmed that metal atoms are arranged in layers in the crystal part. Each layer of metal atoms has a shape reflecting unevenness of a surface (also referred to as a formation surface) or an upper surface on which the CAAC-OS film is formed, and is arranged in parallel with the formation surface or the upper surface of the CAAC-OS film. .
一方、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を、試料面と概略垂直な方向からＴＥＭによって観察（平面ＴＥＭ観察）すると、結晶部において、金属原子が三角形状または六角形状に配列していることを確認できる。しかしながら、異なる結晶部間で、金属原子の配列に規則性は見られない。 On the other hand, when the CAAC-OS film is observed by TEM (planar TEM observation) from a direction substantially perpendicular to the sample surface, it can be confirmed that metal atoms are arranged in a triangular shape or a hexagonal shape in the crystal part. However, there is no regularity in the arrangement of metal atoms between different crystal parts.
断面ＴＥＭ観察および平面ＴＥＭ観察より、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の結晶部は配向性を有していることがわかる。 From the cross-sectional TEM observation and the planar TEM observation, it is found that the crystal part of the CAAC-OS film has orientation.
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に対し、Ｘ線回折（ＸＲＤ：Ｘ−Ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）装置を用いて構造解析を行うと、例えばＩｎＧａＺｎＯ４の結晶を有するＣＡＡＣ−ＯＳ膜のｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による解析では、回折角（２θ）が３１°近傍にピークが現れる場合がある。このピークは、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶の（００９）面に帰属されることから、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の結晶がｃ軸配向性を有し、ｃ軸が被形成面または上面に概略垂直な方向を向いていることが確認できる。 When structural analysis is performed on a CAAC-OS film using an X-ray diffraction (XRD) apparatus, for example, in the analysis of a CAAC-OS film having an InGaZnO 4 crystal by an out-of-plane method, A peak may appear when the diffraction angle (2θ) is around 31 °. Since this peak is attributed to the (009) plane of the InGaZnO 4 crystal, the CAAC-OS film crystal has c-axis orientation, and the c-axis is in a direction substantially perpendicular to the formation surface or the top surface. Can be confirmed.
一方、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に対し、ｃ軸に概略垂直な方向からＸ線を入射させるｉｎ−ｐｌａｎｅ法による解析では、２θが５６°近傍にピークが現れる場合がある。このピークは、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶の（１１０）面に帰属される。ＩｎＧａＺｎＯ４の単結晶酸化物半導体膜であれば、２θを５６°近傍に固定し、試料面の法線ベクトルを軸（φ軸）として試料を回転させながら分析（φスキャン）を行うと、（１１０）面と等価な結晶面に帰属されるピークが６本観察される。これに対し、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の場合は、２θを５６°近傍に固定してφスキャンした場合でも、明瞭なピークが現れない。 On the other hand, when the CAAC-OS film is analyzed by an in-plane method in which X-rays are incident from a direction substantially perpendicular to the c-axis, a peak may appear when 2θ is around 56 °. This peak is attributed to the (110) plane of the InGaZnO 4 crystal. In the case of a single crystal oxide semiconductor film of InGaZnO 4 , when 2θ is fixed in the vicinity of 56 ° and analysis (φ scan) is performed while rotating the sample with the normal vector of the sample surface as the axis (φ axis), Six peaks attributed to the crystal plane equivalent to the (110) plane are observed. On the other hand, in the case of a CAAC-OS film, a peak is not clearly observed even when φ scan is performed with 2θ fixed at around 56 °.
以上のことから、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜では、異なる結晶部間ではａ軸およびｂ軸の配向は不規則であるが、ｃ軸配向性を有し、かつｃ軸が被形成面または上面の法線ベクトルに平行な方向を向いていることがわかる。従って、前述の断面ＴＥＭ観察で確認された層状に配列した金属原子の各層は、結晶のａｂ面に平行な面である。 From the above, in the CAAC-OS film, the orientation of the a-axis and the b-axis is irregular between different crystal parts, but the c-axis is aligned, and the c-axis is a normal line of the formation surface or the top surface. It can be seen that the direction is parallel to the vector. Therefore, each layer of metal atoms arranged in a layer shape confirmed by the above-mentioned cross-sectional TEM observation is a plane parallel to the ab plane of the crystal.
なお、結晶部は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を成膜した際、または加熱処理などの結晶化処理を行った際に形成される。上述したように、結晶のｃ軸は、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面または上面の法線ベクトルに平行な方向に配向する。従って、例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の形状をエッチングなどによって変化させた場合、結晶のｃ軸がＣＡＡＣ−ＯＳ膜の被形成面または上面の法線ベクトルと平行にならないこともある。 Note that the crystal part is formed when a CAAC-OS film is formed or when crystallization treatment such as heat treatment is performed. As described above, the c-axis of the crystal is oriented in a direction parallel to the normal vector of the formation surface or the top surface of the CAAC-OS film. Therefore, for example, when the shape of the CAAC-OS film is changed by etching or the like, the c-axis of the crystal may not be parallel to the normal vector of the formation surface or the top surface of the CAAC-OS film.
また、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜中の結晶化度が均一でなくてもよい。例えば、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の結晶部が、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜の上面近傍からの結晶成長によって形成される場合、上面近傍の領域は、被形成面近傍の領域よりも結晶化度が高くなることがある。また、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜に不純物を添加する場合、不純物が添加された領域の結晶化度が変化し、部分的に結晶化度の異なる領域が形成されることもある。 Further, the crystallinity in the CAAC-OS film is not necessarily uniform. For example, in the case where the crystal part of the CAAC-OS film is formed by crystal growth from the vicinity of the top surface of the CAAC-OS film, the region near the top surface can have a higher degree of crystallinity than the region near the formation surface. is there. In addition, in the case where an impurity is added to the CAAC-OS film, the crystallinity of a region to which the impurity is added changes, and a region having a different degree of crystallinity may be formed.
なお、ＩｎＧａＺｎＯ４の結晶を有するＣＡＡＣ−ＯＳ膜のｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ法による解析では、２θが３１°近傍のピークの他に、２θが３６°近傍にもピークが現れる場合がある。２θが３６°近傍のピークは、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜中の一部に、ｃ軸配向性を有さない結晶が含まれることを示している。ＣＡＡＣ−ＯＳ膜は、２θが３１°近傍にピークを示し、２θが３６°近傍にピークを示さないことが好ましい。 Note that when the CAAC-OS film including an InGaZnO 4 crystal is analyzed by an out-of-plane method, a peak may also appear when 2θ is around 36 ° in addition to the peak where 2θ is around 31 °. A peak at 2θ of around 36 ° indicates that a crystal having no c-axis alignment is included in part of the CAAC-OS film. The CAAC-OS film preferably has a peak at 2θ of around 31 ° and no peak at 2θ of around 36 °.
ＣＡＡＣ−ＯＳ膜を用いたトランジスタは、可視光や紫外光の照射による電気特性の変動が小さい。よって、当該トランジスタは、信頼性が高い。 In a transistor using a CAAC-OS film, change in electrical characteristics due to irradiation with visible light or ultraviolet light is small. Therefore, the transistor has high reliability.
なお、酸化物半導体膜は、例えば、非晶質酸化物半導体膜、微結晶酸化物半導体膜、ＣＡＡＣ−ＯＳ膜のうち、二種以上を有する積層膜であってもよい。 Note that the oxide semiconductor film may be a stacked film including two or more of an amorphous oxide semiconductor film, a microcrystalline oxide semiconductor film, and a CAAC-OS film, for example.
本明細書において、「平行」とは、二つの直線が−１０°以上１０°以下の角度で配置されている状態をいう。従って、−５°以上５°以下の場合も含まれる。また、「垂直」とは、二つの直線が８０°以上１００°以下の角度で配置されている状態をいう。従って、８５°以上９５°以下の場合も含まれる。 In this specification, “parallel” refers to a state in which two straight lines are arranged at an angle of −10 ° to 10 °. Therefore, the case of −5 ° to 5 ° is also included. “Vertical” refers to a state in which two straight lines are arranged at an angle of 80 ° to 100 °. Therefore, the case of 85 ° to 95 ° is also included.
また、本明細書において、結晶が三方晶または菱面体晶である場合、六方晶系として表す。 In this specification, when a crystal is trigonal or rhombohedral, it is represented as a hexagonal system.
以上が酸化物半導体膜の説明である。 The above is the description of the oxide semiconductor film.
酸化物半導体膜の形成後において、脱水化処理（脱水素化処理）を行い酸化物半導体膜から、水素、または水分を除去して不純物が極力含まれないように高純度化し、脱水化処理（脱水素化処理）によって増加した酸素欠損を補填するため酸素を酸化物半導体膜に加える処理を行うことが好ましい。また、本明細書等において、酸化物半導体膜に酸素を供給する場合を、加酸素化処理と記す場合がある、または酸化物半導体膜に含まれる酸素を化学量論的組成よりも多くする場合を過酸素化処理と記す場合がある。 After the oxide semiconductor film is formed, dehydration treatment (dehydrogenation treatment) is performed to remove hydrogen or moisture from the oxide semiconductor film so that impurities are contained as little as possible. In order to compensate for oxygen vacancies increased by dehydrogenation treatment, treatment for adding oxygen to the oxide semiconductor film is preferably performed. In this specification and the like, the case where oxygen is supplied to the oxide semiconductor film may be referred to as oxygenation treatment, or the amount of oxygen contained in the oxide semiconductor film is larger than that in the stoichiometric composition. May be referred to as peroxygenation treatment.
このように、酸化物半導体膜は、脱水化処理（脱水素化処理）により、水素または水分が除去され、加酸素化処理により酸素欠損を補填することによって、ｉ型（真性）化またはｉ型に限りなく近い酸化物半導体膜とすることができる。このような酸化物半導体膜中には、ドナーに由来するキャリアが極めて少なく（ゼロに近く）、キャリア濃度は１×１０１４／ｃｍ３未満、好ましくは１×１０１２／ｃｍ３未満、さらに好ましくは１×１０１１／ｃｍ３未満、より好ましくは１．４５×１０１０／ｃｍ３未満となる。 As described above, the oxide semiconductor film is made i-type (intrinsic) or i-type by removing hydrogen or moisture by dehydration treatment (dehydrogenation treatment) and filling oxygen vacancies by oxygenation treatment. The oxide semiconductor film can be almost as close as possible. In such an oxide semiconductor film, the number of carriers derived from donors is extremely small (near zero), and the carrier concentration is less than 1 × 10 14 / cm 3 , preferably less than 1 × 10 12 / cm 3 , and more preferably Is less than 1 × 10 11 / cm 3 , more preferably less than 1.45 × 10 10 / cm 3 .
またこのように、水素濃度が十分に低減されて高純度化され、十分な酸素の供給により酸素欠損に起因するエネルギーギャップ中の欠陥準位が低減された酸化物半導体層を備えるトランジスタは、極めて優れたオフ電流特性を実現できる。例えば、室温（２５℃）でのオフ電流（ここでは、単位チャネル幅（１μｍ）あたりの値）は、１００ｚＡ（１ｚＡ（ゼプトアンペア）は１×１０−２１Ａ）以下、望ましくは、１０ｚＡ以下となる。また、８５℃では、１００ｚＡ（１×１０−１９Ａ）以下、望ましくは１０ｚＡ（１×１０−２０Ａ）以下となる。このように、ｉ型（真性）化または実質的にｉ型化された酸化物半導体層を用いることで、極めて優れたオフ電流特性のトランジスタを得ることができる。 In this manner, a transistor including an oxide semiconductor layer in which the hydrogen concentration is sufficiently reduced to be highly purified and the defect level in the energy gap due to oxygen deficiency is reduced by supplying sufficient oxygen is extremely high. Excellent off-current characteristics can be realized. For example, the off-current at room temperature (25 ° C.) (here, the value per unit channel width (1 μm)) is 100 zA (1 zA (zeptoampere) is 1 × 10 −21 A) or less, preferably 10 zA or less. Become. Further, at 85 ° C., it is 100 zA (1 × 10 −19 A) or less, preferably 10 zA (1 × 10 −20 A) or less. In this manner, by using an i-type (intrinsic) or substantially i-type oxide semiconductor layer, a transistor with extremely excellent off-state current characteristics can be obtained.
＜表示パネルの構成例２．＞
図１７（Ｂ）に例示する表示パネルには、ボトムゲート型のトランジスタが適用されている。また、表示部の画素に設けられた発光モジュールは、第１の基板４１０側に光を発する構成となっている。
<Configuration Example of Display Panel 2. >
A bottom-gate transistor is applied to the display panel illustrated in FIG. In addition, the light-emitting module provided in the pixel of the display portion is configured to emit light toward the first substrate 410 side.
具体的には、発光モジュール４５０Ｇが備える発光素子４２０Ｇの第１の電極４２１Ｇが半透過・半反射膜を兼ね、第２の電極４２２が反射膜を兼ねる構成となっている。その結果、発光素子４２０Ｇが発する光は、第１の電極４２１Ｇと第１の基板４１０の間に設けられたカラーフィルタ４２８Ｇを介して、第１の基板４１０から取り出される。言い換えると、発光モジュール４５０Ｇの発光素子４２０Ｇは、下面射出（ボトムエミッションともいう）型の発光素子ということができる。 Specifically, the first electrode 421G of the light emitting element 420G included in the light emitting module 450G serves as a semi-transmissive / semi-reflective film, and the second electrode 422 serves as a reflective film. As a result, light emitted from the light-emitting element 420G is extracted from the first substrate 410 through the color filter 428G provided between the first electrode 421G and the first substrate 410. In other words, the light-emitting element 420G of the light-emitting module 450G can be referred to as a bottom emission type light-emitting element.
また、カラーフィルタ４２８Ｇは、トランジスタ４８１が設けられた第１の基板４１０上に形成される。なお、遮光性の膜４２９がカラーフィルタ４２８Ｇを囲むように形成されている。 The color filter 428G is formed over the first substrate 410 over which the transistor 481 is provided. Note that a light-shielding film 429 is formed so as to surround the color filter 428G.
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。 Note that this embodiment can be combined with any of the other embodiments described in this specification as appropriate.
本発明の一態様の成膜装置に適用可能な除去室を用いて、成膜材料を除去した結果を、図１８および図１９を用いて以下に説明する。 The result of removing the film formation material using the removal chamber applicable to the film formation apparatus of one embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
＜除去室の構成＞
本実施例では、上部電極と下部電極を有する平行平板型のプラズマ源を備える除去室を用いた。１３．５６ＭＨｚの高周波電源を、マッチングボックスを介して上部電極に接続した。下部電極は接地され、ガス導入のためのシャワー板を兼ねる。シャドーマスク・ステージは上部電極と下部電極の間に配置された。
<Configuration of removal chamber>
In this example, a removal chamber provided with a parallel plate type plasma source having an upper electrode and a lower electrode was used. A high frequency power supply of 13.56 MHz was connected to the upper electrode through a matching box. The lower electrode is grounded and doubles as a shower plate for introducing gas. A shadow mask stage was placed between the upper and lower electrodes.
上部電極と下部電極の距離は５０ｍｍとした。上部電極から試料までの距離はシャドーマスク・ステージの高さを変えて調整できる。本実施例においては、上部電極から試料までの距離を３０ｍｍまたは０ｍｍとした。シャドーマスク・ステージはアルミナ製を用いた。 The distance between the upper electrode and the lower electrode was 50 mm. The distance from the upper electrode to the sample can be adjusted by changing the height of the shadow mask stage. In this example, the distance from the upper electrode to the sample was set to 30 mm or 0 mm. The shadow mask stage was made of alumina.
＜試料および測定＞
除去速度を測定する試料として、９−［４−（１０−フェニル−９−アントラセニル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）を１４０ｎｍ蒸着したシリコン基板をアルミ板に固定して用いた。なお、ＣｚＰＡは発光素子に適用できる成膜材料である。
<Sample and measurement>
As a sample for measuring the removal rate, a silicon substrate on which 140-nm of 9- [4- (10-phenyl-9-anthracenyl) phenyl] -9H-carbazole (abbreviation: CzPA) was deposited was fixed to an aluminum plate. Note that CzPA is a film forming material applicable to a light emitting element.
プラズマを照射した前後のＣｚＰＡの厚みを、エリプソメータ（フィリップス社製、型番ＰＺ２０００）を用いて測定した。プラズマを照射した時間でその差を除して、除去速度を算出した。なお、５インチ角の範囲について、その対角線上の３箇所を測定した。 The thickness of CzPA before and after plasma irradiation was measured using an ellipsometer (manufactured by Philips, model number PZ2000). The removal rate was calculated by dividing the difference by the time of plasma irradiation. In addition, about the 5-inch square range, three places on the diagonal were measured.
＜結果１＞
除去速度（エッチングレートともいう）の、処理に用いたガスの種類に対する依存性と、高周波電源の出力に対する依存性を、図１８に示す。なお、除去の条件は、ガスの流量を２００ｓｃｃｍ、圧力を５Ｐａ、上部電極から試料までの距離を３０ｍｍとした。
<Result 1>
FIG. 18 shows the dependency of the removal rate (also referred to as an etching rate) on the type of gas used in the process and the dependency on the output of the high-frequency power source. The removal conditions were a gas flow rate of 200 sccm, a pressure of 5 Pa, and a distance from the upper electrode to the sample of 30 mm.
水素を用いた場合、高周波電源の出力が３００Ｗのときの除去速度の中央値は６．６ｎｍ／ｍｉｎ、４５０Ｗのときの除去速度の中央値は６．９ｎｍ／ｍｉｎ、６００Ｗのときの除去速度の中央値は７．４ｎｍ／ｍｉｎであった。 When hydrogen is used, the median removal rate when the output of the high frequency power supply is 300 W is 6.6 nm / min, the median removal rate when 450 W is 6.9 nm / min, and the removal rate when 600 W is 600 W. The median was 7.4 nm / min.
酸素を用いた場合、高周波電源の出力が３００Ｗのときの除去速度の中央値は３５．６ｎｍ／ｍｉｎ、４５０Ｗのときの除去速度の中央値は５１．３ｎｍ／ｍｉｎ、６００Ｗのときの除去速度の中央値は８８．０ｎｍ／ｍｉｎであった。 When oxygen is used, the median removal rate when the output of the high-frequency power supply is 300 W is 35.6 nm / min, the median removal rate when the output is 450 W is 51.3 nm / min, and the removal rate when the output is 600 W. The median was 88.0 nm / min.
アルゴンを用いた場合、高周波電源の出力が６００Ｗのときの除去速度の中央値は４．４ｎｍ／ｍｉｎであった。 When argon was used, the median removal rate when the output of the high frequency power supply was 600 W was 4.4 nm / min.
除去速度について、酸素が他のガスより優れていた。 Oxygen was superior to other gases in terms of removal rate.
＜結果２＞
除去速度の、処理に用いたガスに対する依存性と、上部電極から試料までの距離に対する依存性を、図１９に示す。上部電極から試料までの距離は、３０ｍｍまたは０ｍｍとした。なお、除去の条件は、ガスの流量を２００ｓｃｃｍ（２種類のガスを混合する場合はそれぞれを１００ｓｃｃｍ）、圧力を５Ｐａ、高周波電源の出力を６００Ｗとした。
<Result 2>
FIG. 19 shows the dependency of the removal rate on the gas used for the treatment and the dependency on the distance from the upper electrode to the sample. The distance from the upper electrode to the sample was 30 mm or 0 mm. The removal conditions were such that the gas flow rate was 200 sccm (100 sccm each for mixing two types of gas), the pressure was 5 Pa, and the output of the high-frequency power source was 600 W.
水素を用いた場合、上部電極から試料までの距離が３０ｍｍのときの除去速度の中央値は７．４ｎｍ／ｍｉｎ、０ｍｍのときの除去速度の中央値は１７．３ｎｍ／ｍｉｎであった。 When hydrogen was used, the median removal rate when the distance from the upper electrode to the sample was 30 mm was 7.4 nm / min, and the median removal rate when the distance was 0 mm was 17.3 nm / min.
水素とアルゴンの混合ガスを用いた場合、上部電極から試料までの距離が３０ｍｍのときの除去速度の中央値は７．８ｎｍ／ｍｉｎ、０ｍｍのときの除去速度の中央値は２６．２ｎｍ／ｍｉｎであった。 When a mixed gas of hydrogen and argon is used, the median removal rate when the distance from the upper electrode to the sample is 30 mm is 7.8 nm / min, and the median removal rate when the distance is 0 mm is 26.2 nm / min. Met.
酸素を用いた場合、上部電極から試料までの距離が３０ｍｍのときの除去速度の中央値は８８．０ｎｍ／ｍｉｎ、０ｍｍのときの除去速度の中央値は１４２．４ｎｍ／ｍｉｎであった。 When oxygen was used, the median removal rate when the distance from the upper electrode to the sample was 30 mm was 88.0 nm / min, and the median removal rate when the distance was 0 mm was 142.4 nm / min.
酸素とアルゴンの混合ガスを用いた場合、上部電極から試料までの距離が３０ｍｍのときの除去速度の中央値は６０．７ｎｍ／ｍｉｎ、０ｍｍのときの除去速度の中央値は１２４．７ｎｍ／ｍｉｎであった。 When a mixed gas of oxygen and argon is used, the median removal rate when the distance from the upper electrode to the sample is 30 mm is 60.7 nm / min, and the median removal rate when the distance is 0 mm is 124.7 nm / min. Met.
アルゴンを用いた場合、上部電極から試料までの距離が３０ｍｍのときの除去速度の中央値は４．４ｎｍ／ｍｉｎ、０ｍｍのときの除去速度の中央値は１７．５ｎｍ／ｍｉｎであった。 When argon was used, the median removal rate when the distance from the upper electrode to the sample was 30 mm was 4.4 nm / min, and the median removal rate when the distance was 0 mm was 17.5 nm / min.
除去速度について、水素とアルゴンの混合ガスが水素よりも優れていた。 Regarding the removal rate, the mixed gas of hydrogen and argon was superior to hydrogen.
水素を用いる場合、除去速度について、上部電極から試料までの距離が０ｍｍであると、３０ｍｍよりも優れていた。自己バイアス電圧によってイオンが大きく加速される領域にシャドーマスクを配置することで、シャドーマスクに付着した成膜材料を除去する速度を高めることができることが示された。 When hydrogen was used, the removal rate was better than 30 mm when the distance from the upper electrode to the sample was 0 mm. It was shown that the speed of removing the film forming material attached to the shadow mask can be increased by arranging the shadow mask in a region where ions are greatly accelerated by the self-bias voltage.
１ 被成膜体
１１ａ 被成膜体
１１ｂ 被成膜体
１１ｃ 被成膜体
１５ シャドーマスク
１５＿１ シャドーマスク
１５＿２ シャドーマスク
１５＿３ シャドーマスク
１５ａ シャドーマスク
１５ｂ シャドーマスク
１５ｃ シャドーマスク
１５ｆ マスクフレーム
２１ 成膜領域
２２ 成膜領域
２２ａ 成膜領域
２２ｂ 成膜領域
２２ｃ 成膜領域
２３ 成膜領域
２４ 成膜領域
２５ 成膜領域
２６ 成膜領域
２６ａ 成膜領域
２６ｂ 成膜領域
２６ｃ 成膜領域
２７ 成膜領域
３１ 蒸着源
３１ａ〜３１ｈ 蒸着源
３２ 蒸着源
３３ 蒸着源
３４ 蒸着源
３５ 蒸着源
３６ 蒸着源
３７ 蒸着源
３８ 排気機構
４１ａ ロボット
４１ｂ ロボット
４１ｃ ロボット
４１ｄ ロボット
４５ シャドーマスク・ステージ
４５ａ 支持部材
４５ｂ 支持部材
５２ プラズマ源
５２ａ 下部電極
５２ｂ 上部電極
５２ｃ 絶縁部材
５３ 高周波電源
５４ ガス導入機構
５５ 排気機構
１００ 成膜装置
１００Ｂ 成膜装置
１００Ｃ 成膜装置
１００Ｄ 成膜装置
１００Ｅ 成膜装置
１００Ｆ 成膜装置
１１０ 処理ユニット
１１１Ａ 連結室
１１１Ｂ 受渡室
１１２ 搬入室
１１３ 搬出室
１１４ 成膜室
１１５ 除去室
１１６ 導電膜形成室
１１７ 封止室
１１８ 取り出し室
１２０ 処理ユニット
１２１Ａ 連結室
１２１Ｂ 受渡室
１２２ 搬入室
１２３ 搬出室
１２４ 成膜室
１２５ 除去室
１２６ 導電膜形成室
１２７ 封止室
１２８ 取り出し室
１３０ 処理ユニット
１３１Ａ 連結室
１３１Ｂ 受渡室
１３３ 搬出室
１３５ 除去室
２００ 成膜装置
２００Ｗ 成膜装置
２００ＲＧＢ 成膜装置
２０３ 成膜室
２０３ａ 成膜室
２０３ｂ 成膜室
２０３Ｂ 成膜室
２０３Ｃ 成膜室
２０３Ｅ 成膜室
２０３Ｇ 成膜室
２０３Ｈ 成膜室
２０３Ｒ 成膜室
２０３Ｗ 成膜室
２０４Ｂ アライメント部
２０４Ｃ アライメント部
２０４Ｅ アライメント部
２０４Ｇ アライメント部
２０４Ｈ アライメント部
２０４Ｒ アライメント部
２０４Ｗ アライメント部
２１１ 搬入室
２１２ 搬出室
２２１ 第１の仕切り弁
２２２ 第２の仕切り弁
２５０ 除去室
２５０ａ 除去室
２５０ｂ 除去室
２５０Ｂ 除去室
２５０Ｃ 除去室
２５０Ｅ 除去室
２５０Ｇ 除去室
２５０Ｈ 除去室
２５０Ｒ 除去室
２５０Ｗ 除去室
２５０＿１ 除去室
２５０＿２ 除去室
４００ 表示パネル
４０１ 表示部
４０２ 画素
４０２Ｂ 副画素
４０２Ｇ 副画素
４０２Ｒ 副画素
４０３ｇ 駆動回路部
４０３ｓ 駆動回路部
４０５ シール材
４０８ 配線
４１０ 基板
４１１ トランジスタ
４１２ トランジスタ
４１３ ｎチャネル型トランジスタ
４１４ ｐチャネル型トランジスタ
４１６ 絶縁層
４１８ 隔壁
４２０Ｂ 発光素子
４２０Ｇ 発光素子
４２０Ｒ 発光素子
４２１Ｂ 電極
４２１Ｇ 電極
４２１Ｒ 電極
４２２ 電極
４２３ 層
４２３ａ 層
４２３ｂ 層
４２３Ｂ 層
４２３Ｇ 層
４２３Ｒ 層
４２４ 中間層
４２８Ｇ カラーフィルタ
４２９ 膜
４３１ 空間
４４０ 基板
４４１Ｂ カラーフィルタ
４４１Ｇ カラーフィルタ
４４１Ｒ カラーフィルタ
４４２ 膜
４４５ スペーサ
４５０Ｂ 発光モジュール
４５０Ｇ 発光モジュール
４５０Ｒ 発光モジュール
４７１ トランジスタ
４７２ トランジスタ
４８１ トランジスタ
１１０１ 陽極
１１０２ 陰極
１１０３ 発光ユニット
１１０３ａ 発光ユニット
１１０３ｂ 発光ユニット
１１０４ 中間層
１１０４ａ 電子注入バッファー
１１０４ｂ 電子リレー層
１１０４ｃ 電荷発生領域
１１１３ 正孔注入層
１１１４ 正孔輸送層
１１１５ 発光層
１１１６ 電子輸送層
１１１７ 電子注入層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Film-forming body 11a Film-forming body 11b Film-forming body 11c Film-forming body 15 Shadow mask 15_1 Shadow mask 15_2 Shadow mask 15_3 Shadow mask 15a Shadow mask 15b Shadow mask 15c Shadow mask 15f Mask frame 21 Film formation area 22 Formation Deposition region 22a Deposition region 22b Deposition region 22c Deposition region 23 Deposition region 24 Deposition region 25 Deposition region 26 Deposition region 26a Deposition region 26b Deposition region 26c Deposition region 27 Deposition region 31 Deposition source 31a To 31h Deposition source 32 Deposition source 33 Deposition source 34 Deposition source 35 Deposition source 36 Deposition source 37 Deposition source 37 Deposition source 38 Exhaust mechanism 41a Robot 41b Robot 41c Robot 41d Robot 45 Shadow mask stage 45a Support member 45b Support member 52 Plasma source 52a Lower electrode 52b upper part Electrode 52c Insulating member 53 High frequency power supply 54 Gas introduction mechanism 55 Exhaust mechanism 100 Film formation apparatus 100B Film formation apparatus 100C Film formation apparatus 100D Film formation apparatus 100E Film formation apparatus 110F Film formation apparatus 110 Processing unit 111A Connection chamber 111B Delivery chamber 112 Carry-in chamber 113 Unloading chamber 114 Deposition chamber 115 Removal chamber 116 Conductive film forming chamber 117 Sealing chamber 118 Unloading chamber 120 Processing unit 121A Connection chamber 121B Delivery chamber 122 Loading chamber 123 Unloading chamber 124 Deposition chamber 125 Removal chamber 126 Conductive film formation chamber 127 Sealing chamber 128 Unloading chamber 130 Processing unit 131A Connection chamber 131B Delivery chamber 133 Unloading chamber 135 Removal chamber 200 Deposition device 200W Deposition device 200RGB Deposition device 203 Deposition chamber 203a Deposition chamber 203b Deposition chamber 203B Deposition chamber 203C Deposition chamber 203E Deposition chamber 2 3G film formation chamber 203H film formation chamber 203R film formation chamber 203W film formation chamber 204B alignment unit 204C alignment unit 204E alignment unit 204G alignment unit 204H alignment unit 204R alignment unit 204W alignment unit 211 carry-in chamber 212 carry-out chamber 221 first partition valve 222 Second gate valve 250 Removal chamber 250a Removal chamber 250b Removal chamber 250B Removal chamber 250C Removal chamber 250E Removal chamber 250G Removal chamber 250H Removal chamber 250R Removal chamber 250_1 Removal chamber 250_2 Removal chamber 400 Display panel 401 Display unit 402 Pixel 402B Sub-pixel 402G Sub-pixel 402R Sub-pixel 403g Drive circuit portion 403s Drive circuit portion 405 Seal material 408 Wiring 410 Substrate 411 Transistor 412 Transistor 413 n-char N-channel transistor 414 p-channel transistor 416 insulating layer 418 partition 420B light-emitting element 420G light-emitting element 420R light-emitting element 421B electrode 421G electrode 421R electrode 422 electrode 423 layer 423a layer 423b layer 423B layer 423G layer 423R layer 424 intermediate layer 428G color filter 429 film 431 Space 440 Substrate 441B Color filter 441G Color filter 441R Color filter 442 Film 445 Spacer 450B Light emitting module 450G Light emitting module 450R Light emitting module 471 Transistor 472 Transistor 481 Transistor 1101 Anode 1102 Cathode 1103 Light emitting unit 1103a Light emitting unit 1103b Light emitting unit 1104 Intermediate layer 1104a Electron Injection buffer 1104b Electronic relay Layer 1104c charge generation region 1113 hole injection layer 1114 hole transport layer 1115 light emitting layer 1116 electron transport layer 1117 electron injection layer
Claims (6)
前記除去室に、互いに離れて接続される第１の仕切り弁と第２の仕切り弁と、
前記第１の仕切り弁と前記第２の仕切り弁とに接続される成膜室と、
前記成膜室内に設けられた蒸着源と、
前記除去室内に設けられた平行平板型のプラズマ源と、
前記プラズマ源の上部電極と下部電極の間に設けられたシャドーマスク・ステージと、
被成膜体と前記被成膜体の一部を覆うシャドーマスクを重ね合わせた状態で、前記蒸着源から成膜材料が噴出する領域を移動するシャドーマスク搬送機構と、を有し、
前記シャドーマスク搬送機構が、前記被成膜体が重ね合わされた状態の前記シャドーマスクを移動して、前記蒸着源が噴出する前記成膜材料を前記被成膜体に成膜する成膜モードと、
前記シャドーマスク・ステージが、前記上部電極側に前記シャドーマスクを支持した状態で、前記プラズマ源が前記シャドーマスクにプラズマを照射するクリーニングモードと、を有し、
前記シャドーマスク・ステージは、前記上部電極側に絶縁性の支持部材を備え、
前記絶縁性の支持部材は、前記上部電極と前記シャドーマスク・ステージとの間の空間に延在するように配置されていることを特徴とする成膜装置。 A removal chamber;
The removal chamber, and a second gate valve first gate valve which is connected away from each other,
A film forming chamber connected to said first gate valve and the second gate valve,
An evaporation source provided in the film forming chamber;
A parallel plate type plasma source provided in the removal chamber;
A shadow mask stage provided between an upper electrode and a lower electrode of the plasma source;
A shadow mask transport mechanism that moves a region where the film-forming material is ejected from the vapor deposition source in a state in which a film-forming body and a shadow mask that covers a part of the film-forming body are overlapped,
A film forming mode in which the shadow mask transport mechanism moves the shadow mask in a state in which the film formation target is superimposed, and forms the film forming material ejected by the vapor deposition source on the film formation target; ,
The shadow mask stage, while supporting the shadow mask to the upper electrode side, have a, a cleaning mode in which the plasma source for irradiating plasma on the shadow mask,
The shadow mask stage includes an insulating support member on the upper electrode side,
The film forming apparatus, wherein the insulating support member is disposed so as to extend into a space between the upper electrode and the shadow mask stage .
前記支持部材が前記シャドーマスクを前記上部電極に接するように支持した状態で、前記プラズマ源が前記シャドーマスクにプラズマを照射する前記クリーニングモードを有することを特徴とする成膜装置。 In claim 1,
In a state where the front Symbol support member supporting the shadow mask in contact with the upper electrode, the film forming apparatus characterized by having the cleaning mode in which the plasma source is irradiated with plasma in the shadow mask.
プラズマを照射している状態で、前記上部電極とシャドーマスク・ステージとが電気的に絶縁され、且つ前記上部電極から前記下部電極までの距離Ｄ１に比べて、前記上部電極と電位が等しい部分から接地された前記シャドーマスク・ステージまでの距離Ｄ２が短く、Ｄ２がＤ１の０．５倍以下であることを特徴とする成膜装置。 In claim 2,
In a state in which irradiated with plasma, the upper electrode and the shadow mask stage is electrically insulated, and compared from the upper electrode to the distance D1 to the lower electrode, the upper electrode and the potential is equal portions A film forming apparatus, wherein a distance D2 to the grounded shadow mask stage is short, and D2 is 0.5 times or less of D1.
前記上部電極の温度調節機構を備えることを特徴とする成膜装置。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
A film forming apparatus comprising a temperature adjusting mechanism for the upper electrode.
前記除去室に、互いに離れて接続される第１の仕切り弁と第２の仕切り弁と、
前記第１の仕切り弁と前記第２の仕切り弁と接続される成膜室と、
前記成膜室内に設けられた蒸着源と、
前記除去室内に設けられたプラズマ源と、
前記プラズマ源が照射するプラズマに照射されるようにシャドーマスクを支持するシャドーマスク・ステージと、
被成膜体と前記被成膜体の一部を覆うシャドーマスクを重ね合わせた状態で、前記蒸着源から成膜材料が噴出する領域を移動するシャドーマスク搬送機構と、を有し、
前記シャドーマスク搬送機構が、前記被成膜体が重ね合わされた状態の前記シャドーマスクを移動して、前記蒸着源が噴出する前記成膜材料を前記被成膜体に成膜する成膜モードと、
前記シャドーマスク・ステージが、上部電極側に前記シャドーマスクを支持した状態で、前記プラズマ源が前記シャドーマスクにプラズマを照射するクリーニングモードと、を有し、
前記シャドーマスク・ステージは、前記上部電極側に絶縁性の支持部材を備え、
前記絶縁性の支持部材は、前記上部電極と前記シャドーマスク・ステージとの間の空間に延在するように配置され、
前記シャドーマスクが前記除去室内を搬送される距離が、前記シャドーマスクが前記成膜室内を搬送される距離に比べて短いことを特徴とする成膜装置。 A removal chamber;
The removal chamber, and a second gate valve first gate valve which is connected away from each other,
A film forming chamber connected to the first gate valve and the second gate valve;
An evaporation source provided in the film forming chamber;
A plasma source provided in the removal chamber;
A shadow mask stage that supports a shadow mask so that the plasma irradiated by the plasma source is irradiated;
A shadow mask transport mechanism that moves a region where the film-forming material is ejected from the vapor deposition source in a state in which a film-forming body and a shadow mask that covers a part of the film-forming body are overlapped,
A film forming mode in which the shadow mask transport mechanism moves the shadow mask in a state in which the film formation target is superimposed, and forms the film forming material ejected by the vapor deposition source on the film formation target; ,
A cleaning mode in which the shadow mask stage supports the shadow mask on the upper electrode side, and the plasma source irradiates the shadow mask with plasma.
The shadow mask stage includes an insulating support member on the upper electrode side,
The insulating support member is disposed to extend into a space between the upper electrode and the shadow mask stage;
The film forming apparatus, wherein a distance that the shadow mask is transported in the removal chamber is shorter than a distance that the shadow mask is transported in the film forming chamber.
前記シャドーマスク・ステージ及び前記プラズマ源を、独立して備える前記除去室を複数有することを特徴とする成膜装置。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
A film forming apparatus comprising a plurality of the removal chambers each independently including the shadow mask stage and the plasma source.
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